Giải pháp xử lý nước thải kim loại nặng

Trong các nhà máy sản xuất gang thép hoặc ngành công nghiệp khai thác kim loại bằng các dây chuyền công nghệ lớn và cần nhiệt độ khá lớn. Và để làm dịu đi lượng khí tỏa nhiệt này thì người ta thường sử dụng hàm lượng lớn nguồn nước làm mát và nguồn nước này chứa hoặc nhiễm một lượng lớn kim loại nặng khác nhau. Vì thế, nếu không xử lý nước thải kim loại nặng kịp thời sẽ ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người.

Nước thải nhiễm kim loại nặng, vì sao cần xử lý?

Kim loại nặng được chia làm 3 loại chính

  • Kim loại độ như Hg, Cr, Pb, Zn, Ni, Cd, As, Co, Sn,…
  • Kim loại quý như Pd, Pt, Au, Ag, Ru,..
  • Kim loại phóng xạ như U, Th, Ra, Am,…

Tác hại của kim loại nặng đến sức khỏe con người

  • Đối với thủy ngân rất dễ bay hơi và mang tính độc hại cao. Chúng dễ ảnh hưởng đến hệ thần kinh, tiêu hóa, phổi, thận, xảy ra hiện tượng co giật, phân liệt ở trẻ em và thậm chí tử vong.
  • Đối với asen, con người dễ bị lây qua đường thức ăn và không khí nên dễ mắc phải bệnh về tim mạch, rối loạn thần kinh, tuần hoàn máu, rối loạn chức năng gan, thận. Khi bị nhiễm asen cấp tính sẽ gây buồn nôn, khô miệng, khô họng, rút cơ, đau bụng, suy nhược thần kinh.
  • Đối người ngộ độc chì sẽ bị giảm trí nhớ, giảm IQ, thiếu máu, ung thư phổi, dạ dày hoặc hệ thần kinh.
  • Đối với người nhiễm crôm, với liều lượng cao ảnh hưởng đến xấu đến sức khỏe con người như gây loét dạ dày, ruột non, viêm thận, ung thư phổi.
  • Đối với cađimi gây tổn hại đến thận, xương, khiến xương dễ bị ăn mòn, dễ gãy, giòn.
Xử lý nước thải kim loại nặng
(Hình: Xử lý nước thải kim loại nặng)

Phương pháp xử lý nước thải kim loại nặng

Phương pháp trao đổi ion

Khi xử lý nước thải kim loại nặng, người ta thường sử dụng cơ chế phản ứng thuận nghịch để xử lý dựa trên nguyên tắc trao đổi ion:

RmB + mA = mRA + B

Phương pháp này thích hợp trong việc xử lý nhiều thành phần kim loại khác nhau và ứng dụng trong các ngành công nghiệp rất phổ biến hiện nay. Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất khi xử lý vẫn là mất nhiều thời gian và hệ thống vận hành khá phức tạp có sử dụng nhiều nguyên liệu trao đổi ion.

Phương pháp điện hóa

  • Quy trình xử lý nước thải kim loại bằng phương pháp điện hóa diễn ra nhờ tác động của dòng điện sử dụng các điện cực hòa tan và không hòa tan. Song song, việc tách phần kim loại nhờ việc nhúng các điện cực đi qua dòng điện 1 chiều. Đây là sự ứng dụng dựa trên sự chênh lệch giữa hiệu điện thế của 2 cực kéo dài vào bình điện phân nhằm tạo ra một điện trường giúp các ion chuyển động để cation chuyển thành catot và amoni thằng anot.

Phương pháp sinh học

  • Qua nhiều công trình, chúng tôi nhận thấy giải pháp mới cho xử lý nước thải chứa kim loại nặng rất phổ biến và hữu ích bằng việc sử dụng và phát triển nhiều hệ thực vật khác nhau. Hiện nay công nghệ sử dụng thực vật để xử lý nước thải ô nhiễm vì diện tích đất ngày càng hạn hẹp, chức năng của sinh vật và sinh thái được đánh giá cao.
  • Phương pháp này có khả năng giảm nồng độ kim loại nặng trong đất bằng cách trồng các loài thực vật tích lũy được kim loại nặng trong thân. Các loài thực vật thường có thân thảo hoặc thân gỗ, có thể tích lũy hàm lượng kim loại nặng cao gấp trăm lần so với các loài khác. Một số loại thực vật điển hình như dương xỉ, cỏ voi, cỏ vertiver, thơm ổi, cải xoong,…

Phương pháp kết tủa hóa học

Tiến hành đưa các chất vào nguồn nước xử lý với các phản ứng hóa học với thành phần kim loại cần tách. Ở một nồng độ pH và nhiệt độ thích hợp sẽ hình thành nên kết tủa của hợp chất hydroxit không tan. Những kết tủa này được loại bỏ khỏi nguồn nước nhờ sử dụng phương pháp lắng.

Nồng độ pH kết tủa cực đại của tất cả kim loại nặng trùng nhau và pH tối ưu từ 7 – 10,5. Khi trong nước có nồng độ kim loại nặng thì quá trình kết tủa diễn ra thuận lợi hơn và giảm được nồng độ pH dựa trên nguyên tắc sau:

  • Hình thành chất cùng kết tủa
  • Hấp thụ các hydroxit khó kết tủa và hydroxit dễ kết tủa
  • Hệ năng lượng dễ bị phá hủy nhờ các ion kim loại nặng

Ưu điểm của phương pháp xử lý nước thải kim loại nặng này:

  • Đơn giản, dễ sử dụng
  • Nguyên liệu rẻ tiền và có thể xử lý nhiều loại kim loại khác nhau

Phương pháp hấp phụ

Đây là quá trình hấp phụ khí bay hơi vào chất hòa tan lên bề mặt xốp. Một số vật liệu chất hấp phụ thường dùng là than hoạt tính, than bùn, vật liệu vô cơ như oxit sắt, oxit mangan, tro xỉ, vật liệu polyme.

Một số phương pháp hấp phụ gồm:

  • Hấp phụ vật lý
  • Hấp phụ hóa học

Ưu điểm của phương pháp:

  • Có thể xử lý kim loại nặng ở nồng độ thấp
  • Quá trình xử lý nước thải này tương đối đơn giản, dễ thực hiện
  • Có thể tiến hành hấp phụ để tái sinh vật liệu hấp phụ
Công ty dịch vụ môi trường Hợp Nhất
(Hình: Công ty môi trường Hợp Nhất)

Nếu bạn có nhu cầu xử lý nước thải, hãy liên hệ ngay với công ty môi trường Hợp Nhất theo Hotline 0938 089 368 để được tư vấn miễn phí nhé!