Một Số Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Kim Loại Phổ Biến

Công nghệ xử lý nước thải kim loại như thế nào để đạt hiệu quả cao mà vẫn tiết kiệm chi phí? Nước thải kim loại là một trong những nguồn nước có độc tính cao. Nếu không xử lý trước khi đưa ra nguồn tiếp nhận sẽ dẫn tới nhiều tác động tiêu cực với môi trường và sức khỏe con người.

Một số loại kim loại nặng

Kim loại nặng được định nghĩa là những kim loại có mật độ lớn hơn 5g/cm³. Chúng thường được chia thành ba nhóm chính: kim loại độc hại (bao gồm Hg, Cr, Pb, Zn, Cu, Ni, Cd, As, Sn...), kim loại quý (bao gồm palladium, bạch kim, vàng, bạc, ruthenium...); và kim loại phóng xạ (bao gồm uranium, thorium, radium, americium...).

Khi ở dạng nguyên tố, các kim loại nặng không gây hại. Tuy nhiên, khi chúng tồn tại dưới dạng ion, chúng có thể trở nên rất độc hại đối với sức khỏe con người. Dưới đây là một số kim loại độc hại thường gặp:

• Chì (Pb): Chì gây hại cho hệ thần kinh và có thể gây rối loạn tủy xương tạo máu.

• Crom (Cr): Crom có hai dạng, Cr (III) không độc hại. Nhưng Cr (VI) rất độc hại và có thể gây loét dạ dày, ruột non, viêm gan, viêm thận và thậm chí ung thư phổi.

• Asen (As): Asen có thể tồn tại ở dạng tổng hợp chất vô cơ và hữu cơ. Ở nồng độ cao, nó có thể gây độc. Thậm chí gây ra ung thư cho động vật.

• Thủy ngân (Hg): Thủy ngân là một chất cực độc, có khả năng liên kết với màng tế bào. Làm thay đổi hàm lượng kali và gây mất cân bằng axit-bazơ trong các mô. Dẫn đến thiếu hụt năng lượng cần thiết cho sự sống của tế bào thần kinh.

Để bảo vệ sức khỏe của con người và môi trường, việc xử lý và kiểm soát nồng độ các kim loại nặng này là rất quan trọng.

Lợi ích của việc xử lý nước thải có chứa kim loại nặng

Như đã nêu trước đó, sự hiện diện của kim loại nặng trong nước thải có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người. Khi chúng ta uống nước chứa kim loại nặng, chúng có khả năng gây rối loạn trong quá trình chuyển hóa của cơ thể. Việc hấp thụ dinh dưỡng và bài tiết cũng trở nên khó khăn hơn. Sự phát triển của mô cơ và hệ thần kinh có thể bị cản trở; và nó dẫn đến nhiều vấn đề sức khỏe nguy hiểm.

Hơn nữa, kim loại nặng là một trong những nguyên nhân chính gây ra các rối loạn tiêu hóa, bệnh tim mạch và ảnh hưởng đến chức năng hệ thần kinh. Tiếp xúc với các kim loại nặng từ môi trường có thể gây kích ứng da, dẫn đến viêm da và các bệnh da liễu khó điều trị. Nếu tình trạng tiếp xúc kéo dài, nó có thể dẫn đến những bệnh lý nghiêm trọng như đột biến gen và thậm chí ung thư; gây đe dọa đến tính mạng con người.

>> Xem thêm: Hạt Cation Là Gì? Sử Dụng Hạt Nhựa Cation Làm Mềm Nước Cứng

Công nghệ xử lý nước thải kim loại phổ biến

Kết tủa hóa học trong công nghệ xử lý nước thải kim loại

• Cơ chế

Cơ chế của phương pháp xử lý nước thải kim loại kết tủa hóa học là bổ sung các hóa chất vào nước thải. Thúc đẩy quá trình kết tủa các ion kim loại hòa tan. Tiếp đến, lọc bỏ chúng bằng hình thức lọc hoặc lắng cặn.

Hiện nay, kết tủa hóa học được ứng dụng rộng rãi nhất là kết tủa hidroxit. Theo đó, các ion kim loại nặng có tính hidroxit không tan trong nước. Vì vậy, khi sử dụng hóa chất NaOH, Ca(OH)2, nâng PH có thể thu được kết tủa dạng hydroxit. Công thức hoá học như sau:

Mn+ + nNaOH → M(OH)n ↓ + nNa+

2Mn+ + nCa(OH)2 → 2M(OH)n ↓ + nCa2+

Trong đó, M là ion kim loại nặng hoà tan trong nước thải.

Ưu điểm:

• Đây là phương pháp xử lý nước thải kim loại đơn giản, dễ áp dụng với những nguồn nguyên liệu, hóa chất thông dụng trên thị trường.

• Có thể xử lý được nhiều kim loại cùng một lúc, hiệu quả xử lý tốt, nhanh chóng và tiện lợi.

Nhược điểm:

• Cần kết hợp với các phương pháp lọc hoặc lắng cặn phía sau vì sẽ tạo ra lượng chất kết tủa sau phản ứng hóa học.

• Khó điều chỉnh độ PH của nước nếu dùng tác nhân kết tủa là dung dịch chứa tính kiềm.

• Nếu trong nước có tồn tại các tác nhân tạo phức với hidroxit thì hiệu quả xử lý ion kim loại sẽ bị giảm đi đáng kể.

• Có xu hướng hình thành kết tủa dạng keo tụ nên sẽ gây khó khăn cho vấn đề lọc, tách cặn phía sau.

Phương pháp hấp thụ trong công nghệ xử lý nước thải kim loại

• Cơ chế

Cơ chế của phương pháp này là ứng dụng quá trình hút ion kim loại hòa tan trên bề mặt xốp. Vì vậy, phương pháp này sẽ sử dụng những vật liệu lọc có khả năng hấp phụ kim loại nặng như: Than hoạt tính, đá ong, cát mangan, chất hấp phụ sinh học, chất hấp phụ hữu cơ…

Sở dĩ, công nghệ này hoạt động dựa trên sự tương tác nhờ lực hút tĩnh điện của ion kim loại nặng với các tâm hấp phụ trên bề mặt chất hấp phụ. Hoặc đây là sự liên kết thông qua phản ứng hoá học của ion kim loại nặng với các nhóm chức của tâm hấp phụ.

Ưu điểm:

• Công nghệ này có khả năng xử lý nước thải kim loại ở nồng độ thấp. Đồng thời, tính chọn lọc của phương pháp rất cao.

• Đơn giản, dễ áp dụng với những nguồn vật liệu lọc đa dạng và dễ dàng tìm kiếm trên thị trường.

Nhược điểm:

• Công nghệ này có chi phí xử lý tương đối cao. Vì vậy, người dùng cần cân nhắc kỹ vấn đề chi phí khi áp dụng.

• Các vật liệu lọc này cần phải thay thế theo định kỳ; hoặc tái sinh vật liệu hấp phụ để đạt được hiệu quả xử lý nước cao.

Phương pháp điện hóa

• Cơ chế

Cơ chế của phương pháp này chính là tách kim loại ra khỏi nước thải bằng cách nhúng các điện cực chứa kim loại nằng và cho dòng điện 1 chiều chạy qua. Sự chênh lệch về điện thế giữa hai cực điển sẽ giúp các ion cation di chuyển về phía catot. Ngược lại, Anion sẽ bị đẩy về phía anot. Vì vậy, xử lý hiệu quả tình trạng tồn tại kim loại lơ lửng trong nước.

Ưu điểm:

• Phương pháp này có ưu điểm là dễ ứng dụng trong nhiều hệ thống xử lý nước thải có quy mô khác nhau.

• Không cần sử dụng hoá chất để xử lý kim loại. Vì vậy, đặc tính hóa học của nguồn nước không bị thay đổi.

• Bên cạnh đó, không gây độc tính thứ cấp cho nguồn nước. An toàn với môi trường.

Nhược điểm:

• Khả năng tiêu hao điện lớn nên có thể gây tốn kém nhiều chi phí tài chính.

• Chỉ nên ứng dụng với những nguồn nước thải có nồng độ kim loại lớn.

• Hiệu quả xử lý ion kim loại lơ lửng trong nước không hoàn toàn, không triệt để.

Công nghệ trao đổi ion

• Cơ chế

Công nghệ trao đổi ion đang được ứng dụng phổ biến trong lĩnh vực xử lý nước thải kim loại hiện nay. Cơ chế của phương pháp này là sử dụng các hạt nhựa trao trao đổi ion với các ion kim loại trong nước. Với phương pháp này, đặc tính vật lý của nguồn nước sẽ không bị thay đổi. Các ion dương hoặc âm cố định trên các cột lọc sẽ đẩy ion cùng dấu để loại bỏ ra khỏi nguồn nước.

Ưu điểm:

• Phương pháp này mang lại hiệu quả xử lý nước cao. Cách thức thực hiện cực kỳ đơn giản, dễ dàng.

• Phạm vi xử lý nhỏ nên không cần tốn kém nhiều chi phí đầu tư cho mặt bằng.

• Có khả năng thu hồi được kim loại quý trong nước và không phát sinh nguồn nước thải thứ cấp. Vì vậy, rất an toàn với con người và môi trường.

Nhược điểm

• Về cơ bản, xử lý nước thải kim loại bằng cách trao đổi ion chỉ phù hợp với các hệ thống xử lý nước có lưu lượng và công suất nhỏ.

>> Xem thêm: Top 5 Công Nghệ Lọc Nước Đầu Nguồn Tân Tiến Nhất Hiện Nay

Kết luận

Trên đây là những công nghệ xử lý nước thải kim loại đang được áp dụng phổ biến nhất. Tùy thuộc vào từng lĩnh vực, quy mô công trình, lưu lượng nước thải mà người dùng cân nhắc lựa chọn giải pháp phù hợp. Nếu bạn đang gặp khó khăn trong việc đưa ra quyết định, hãy liên hệ với các chuyên gia Green Water để được tư vấn và hướng dẫn lựa chọn giải pháp phù hợp nhất.

Thông tin liên hệ:

CÔNG TY TNHH GREEN

Trụ sở Hà Nội: Tầng 2 Tòa J, 226 Vạn Phúc, phường Liễu Giai, quận Ba Đình, Hà Nội

• Điện thoại: 024 3514 8260

• Hotline: 032 844 8880

• Email: admin@greenwater.com.vn

Chi nhánh HCM: 82 Nguyễn Bá Tuyển - Phường 12 - Q.Tân Bình - Tp.Hồ Chí Minh

• Hotline: 0931 112 900

• Email: admin@greenwater.com.vn