HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA MÔI TRƯỜNG
---------------------------------
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ÁP DỤNG HỆ THỐNG XỬ LÝ
NƯỚC THẢI TẠI NHÀ MÁY HÓA CHẤT 21
XÃ PHÚ HỘ, THỊ XÃ PHÚ THỌ, TỈNH PHÚ THỌ
Người thực hiện
: TRẦN KHÁNH LINH
Lớp
: K57 – MTD
Khóa
: 57
Ngành
: MÔI TRƯỜNG
Giáo viên hướng dẫn
: TS NGUYỄN THANH LÂM
TS VÕ HỮU CÔNG
HÀ NỘI - 2016
0
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA MÔI TRƯỜNG
---------------------------------
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ÁP DỤNG HỆ THỐNG XỬ LÝ
NƯỚC THẢI TẠI NHÀ MÁY HÓA CHẤT 21
XÃ PHÚ HỘ, THỊ XÃ PHÚ THỌ, TỈNH PHÚ THỌ
Người thực hiện
: TRẦN KHÁNH LINH
Lớp
: K57 – MTD
Khóa
: 57
Ngành
: MÔI TRƯỜNG
Giáo viên hướng dẫn
: TS NGUYỄN THANH LÂM
TS VÕ HỮU CÔNG
Địa điểm thực tập
: Công ty TNHH MTV hóa chất 21
Xã Phú Hộ, Tx Phú Thọ, Phú Thọ
HÀ NỘI - 2016
1
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới Thầy giáo
TS. Nguyễn Thanh Lâm và Thầy giáo TS. Võ Hữu Công đã tận tình hướng
dẫn và tạo mọi điều kiê ên thuâ ên lợi giúp đỡ tôi trong quá trình học tâ pê ,
nghiên cứu và hoàn thành khóa luâ ên tốt nghiê êp.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban giám hiê êu cùng các thầy
cô giáo khoa Môi trường trường Học viện Nông nghiệp Việt Nam; Ban lãnh
đạo, các cán bô ê phòng An toàn Công ty TNHH mô êt thành viên Hóa chất 21
đã đô nê g viên và tạo mọi điều kiê ên thuâ ên lợi để tôi học tâ êp, nghiên cứu và
hoàn thành khóa luâ nê tốt nghiệp “ Đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý nước thải
tại nhà máy hóa chất 21 xã Phú hộ, thị xã Phú Thọ, tỉnh Phú Thọ”.
Nhân dịp này cho tôi gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã
đô nê g viên, giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luâ nê này.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2016
Sinh viên
Trần Khánh Linh
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luâ nê
này là hoàn toàn trung thực và chưa từng sử dụng hoặc công bố trong bất kỳ
công trình nào khác. Mọi thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được ghi
rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2016
Sinh viên
Trần Khánh Linh
iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
i
LỜI CAM ĐOAN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
MỞ ĐẦU
vii
viii
1
1. Tính cấp thiết của đề tài
1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
2
3. Yêu cầu nghiên cứu của đề tài
2
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
3
1.1. Các phương pháp xử lý nước thải hiện nay
3
1.1.1. Khái niệm về nước thải 3
1.2. Công nghệ xử lý nước thải mạ kim loại 3
1.2.1. Đặc trưng của nước thải mạ kim loại 3
1.2.2.Các phương pháp thường được dùng trong xử lý nước thải mạ kim
loại
9
1.3. Quá trình xử lý nước thải mạ kim loại
15
1.3.1. Thuyết minh công nghệ 15
1.3.2. Giải pháp quản lý tối ưu 16
1.3.3. Tồn tại thường gặp trong qúa trình xử lý nước thải mạ kim loại 17
1.4. Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải17
1.4.1. Phương pháp đánh giá
17
1.4.2. Chỉ tiêu đánh giá 18
iv
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
19
19
2.2. Phạm vi nghiên cứu 19
2.3. Nội dung nghiên cứu19
2.4. Phương pháp nghiên cứu
19
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22
3.1. Khái quát về công ty TNHH một thành viên hóa chất 21
3.1.1. Quá trình hình thành và phát triển của công ty
22
22
3.1.2. Hình thức tổ chức quản lý của các phòng, xí nghiệp chức năng: 26
3.1.3. Các sản phẩm của nhà máy hóa chất 21
29
3.1.4. Các dây chuyền sản xuất chính gồm có:
30
3.2. Công nghệ mạ của nhà máy hóa chất 21 32
3.2.1.Sơ đồ công nghệ mạ
33
3.2.2. Thuyết trình sơ đồ công nghệ mạ
34
3.3. Công nghệ xử lý nước thải mạ kim loại của nhà máy hóa chất 21 38
3.3.1. Khái quát về hệ thống xử lý nước thải mạ kim loại của nhà máy
hóa chất 21 38
3.3.2. Quy trình công nghệ hệ thống xử lý nước thải
3.3.3. Thuyết minh công nghệ xử lý nước thải
41
41
3.4. Diễn biến chất lượng nước thải đầu vào và đầu ra của hệ thống xử lý
nước thải
44
3.5.Đánh giá hiệu xử lý nước thải của hệ thống xử lý nước thải 46
3.6. Những tồn tại khi vận hành hệ thống xử lý nước thải. 48
3.6.1. Vấn đề về quản lý 48
3.6.2. Vấn đề về kỹ thuật 48
3.6.3. Về phía người dân:49
v
3.7. Đề xuất các biện pháp để tăng hiệu quả xử lý của hệ thống 49
3.7.1. Về quản lý 50
3.7.2. Về kỹ thuật 52
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53
Kết luâ nê
53
Kiến nghị
53
TÀI LIÊÊU THAM KHẢO
54
PHỤ LỤC 56
vi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BOD : Biochemical Oxygen Demand - Nhu cầu ôxy hóa sinh học
CNC: Computer(ized) Numerical(ly) Control(led) - Điều khiển bằng máy tính
COD: Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học
IARC: International Agency for research on Cancer - Tổ chức nghiên cứu ung
thư quốc tế.
ISO : International Organization for Standardization - Tổ chức tiêu chuẩn hoá
quốc tế
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam.
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam.
TNHH MTV: Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên
Z121: Công ty TNHH MTV Hóa chất 21
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1
Tác hại và ngưỡng độc tính ảnh hưởng đến con người của
một số kim loại.
5
Bảng 1.2
Các bazơ dùng để trung hòa
11
Bảng 1.3
Các axit dùng để trung hòa
12
Bảng 2.1
Phương pháp phân tích thông số có trong mẫu.
Bảng 3.1
Các nguyên liệu, hóa chất sử dụng hàng năm 31
Bảng 3.2
Nguyên liệu dùng trong hệ thống xử lý nước thải
Bảng 3.3
Kết quả quan trắc mẫu nước thải trước khi đưa vào xử lý
của hệ thống xử lý nước thải mạ kim loại
Bảng 3.4
20
42
44
Kết quả quan trắc mẫu nước thải sau khi xử lý qua hệ thống
xử lý nước thải mạ kim loại trong giai đoạn 2010 – 2015 45
Bảng 3.5
Kết quả phân tích mẫu nước thải trước và sau khi xử lý
nước thải tại hệ thống của nhà máy hóa chất 21.
viii
46
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Tách chất nguy hại bằng ion hóa dưới tác dụng của lực điện.........14
Hình 1.2: Sơ đồ Công nghệ xử lý nước thải mạ kim loại hiện nay.................15
Hình 3.1: Cơ cấu tổ chức Công ty TNHH Một thành viên hoá chất 21..........25
Hình 3.2: Dây chuyền xử lý mạ Crom, Niken, Kẽm…...................................32
Hình 3.3: Sơ đồ Quy trình mạ kẽm bóng axit amon.......................................33
Hình 3.4: Hê ê thống xử lý nước thải mạ kim loại.............................................39
Hình 3.5: Sơ đồ hê ê thống thoát nước của khu xử lý nước thải........................40
Hình 3.6: Hệ thống xử lý nước thải mạ kim loại tại nhà máy.........................41
Hình 3.7: Hình mă êt bằng xử lý nước thải mạ kim loại....................................42
ix
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Nước là nguồn tài nguyên quý báu và hết sức quan trọng đối với sự sống
trên trái đất. Nước được dùng trong các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp,
dân dụng, giải trí và môi trường. Hầu hết các hoạt động trên đều cần nước
ngọt. Vấn đề ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm nguồn nước nói riêng
vẫn đang là vấn đề nhức nhối của toàn thế giới, mặc dù đã có nhiều biện pháp,
chương trình để bảo vệ nguồn nước cũng như các tài nguyên khác nhưng
chưa thực sự hiệu quả.
Hiện nay, nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa đất
nước. Sự hình thành và phát triển các hoạt động công nghiệp ở Việt Nam đã,
đang và sẽ mang lại hiệu quả thiết thực về mặt kinh tế. Dù vậy, song song với
sự phát triển của nền kinh tế đem lại thì các vấn đề môi trường đang bị ảnh
hưởng một cách trầm trọng hơn bao giờ hết: sự suy thoái nguồn tài nguyên, ô
nhiễm môi trường đất, nước, không khí,... và còn rất nhiều vấn đề khác
nhưng những vấn đề môi trường này chưa được quan tâm một cách đúng mực
và có hiệu quả.
Ở Viê tê Nam, công nghệ mạ kim loại đang phát triển mạnh mẽ. Theo
nhiều kết quả nghiên cứu gần đây, hầu hết các nhà máy, cơ sở mạ kim loại
thường áp dụng công nghệ cũ và lạc hậu. Nhiều nhà máy tại Hà Nội, TP Hồ
Chí Minh,..do các vấn đề kinh tế, luật pháp nên nước thải khi qua xử lý đều
chưa đạt với tiêu chuẩn xả thải theo QCVN 40:2011/BTNMT. Do đó việc xử
lý nước thải mạ kim loại cũng là vấn đề hết sức lưu tâm.
Công ty TNHH Một thành viên Hóa chất 21 (Z121) với nửa thế kỷ xây
dựng và phát triển, hiện là một công ty hàng đầu của Việt Nam trong lĩnh vực
sản xuất thuốc nổ công nghiệp, phụ kiện nổ và hỏa thuật. Công ty Z121 không
chỉ mạnh về các lĩnh vực phụ kiện nổ, thuốc nổ, pháo hoa và một trong những
mặt hàng chính của nhà máy đó chính là sản phẩm cơ khí.
1
Xí nghiệp Cơ khí tại nhà máy được trang bị dây chuyền, thiết bị sản xuất
hiện đại, tiên tiến nhằm phục vụ cho gia công các sản phẩm cơ khí có độ
chính xác, phức tạp cao. Xí nghiệp có các nhà xưởng và các dây chuyền tiên
tiến hiện đại như: dây chuyền CNC (là thuật ngữ chỉ những hệ thống máy tiện
cơ khí được điều khiển bằng máy tính), dây chuyền sản xuất dụng cụ, sản
xuất hàng cơ khí chính xác, các loại khuôn mẫu có biên dạng phức tạp, sản
xuất các mặt hàng nhựa, dây chuyền mạ mặt ngoài, dây chuyền dập,....Vấn đề
nước thải của dây chuyền mạ kim loại ảnh hưởng đến môi trường tiếp nhâ nê
đã được nhà máy quan tâm và áp dụng hê ê thống xử lý nhưng còn nhiều thiếu
sót. Do đó cần có các biện pháp nhằm quy hoạch, giảm thiểu một cách tối đa
lượng nước thải tránh ảnh hưởng xấu đến môi trường cũng như con người.
Chính vì vậy, tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá hiệu quả áp dụng của hệ
thống xử lý nước thải tại nhà máy hóa chất 21”. Từ đó đề xuất giải pháp
nâng cao hiệu quả công nghệ tại nhà máy hóa chất 21.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Đánh giá hiệu quả của công nghệ xử lý nước thải mạ kim loại của nhà
máy hóa chất 21. Từ đó đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả công nghệ tại
nhà máy hóa chất 21.
3. Yêu cầu nghiên cứu của đề tài
-
Đánh hiệu quả của công nghệ xử lý.
Ưu điểm và hạn chế của công nghệ xử lý.
Đề xuất giải pháp tăng hiệu quả xử lý nước thải của hệ thông xử lý.
2
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Các phương pháp xử lý nước thải hiện nay
1.1.1. Khái niệm về nước thải
Theo TCVN 5980:1995 (Bộ Khoa học và Công nghệ môi trường,1995) về
chất lượng nước và thuâ êt ngữ: Nước thải là nước đã được thải ra sau khi đã
sử dụng hoặc được tạo ra trong một qúa trình công nghệ và không có giá trị
trược tiếp đối với quá trình đó.
Tất cả các hoạt động sinh hoạt và sản xuất trong mỗi cộng đồng đều tạo ra
các chất thải, ở các thể khí, lỏng và rắn. Thành phần chất thải lỏng, hay nước
thải (wastewater) được định nghĩa như một dạng hòa tan hay trộn lẫn giữa
nước (nước dùng, nước mưa, nước mặt, nước ngầm, ...) và chất thải từ sinh
hoạt trong cộng đồng cư dân, các khu vực sản xuất công nghiệp, tiểu thủ
công nghiệp, thương mại, giao thông vận tải, nông nghiệp, ... Ở đây cần hiểu
là sự ô nhiễm nước xảy ra khi các chất nguy hại xâm nhập vào nước lớn hơn
khả năng tự làm sạch của chính bản thân nguồn nước. Tại nhiều quốc gia trên
thế giới, việc đòi hỏi phải kiểm soát và xử lý nguồn nước thải đã trở thành
việc bắt buộc. Hầu hết các ngành sản xuất đều có các tài liệu chỉ dẫn về tiêu
chuẩn làm sạch nước thải. (Lê Anh Tuấn, 2005)
Theo QCVN 40:2011/BTNMT: Nước thải công nghiệp là nước thải phát
sinh từ quá trình công nghệ của cơ sở sản xuất, dịch vụ công nghiệp, từ nhà
máy xử lý nước thải tập trung có đấu nối nước thải của cơ sở công nghiệp.
1.2. Công nghệ xử lý nước thải mạ kim loại
1.2.1. Đặc trưng của nước thải mạ kim loại
Hiện tại, chúng ta đang tập trung phát triển các ngành công nghiệp phụ
trợ, trong đó kỳ vọng đặc biệt vào ngành gia công kim loại. Do vậy, nhu cầu
gia công mạ kim loại ngày càng lớn và cũng từ đó việc xử lý chất thải trong
gia công mạ - một yếu tố có nhiều khả năng phá hủy môi trường, là hết sức
cần thiết và cần được giải quyết triệt để.
3
Nước thải phát sinh trong quá trình mạ kim loại chứa hàm lượng các
kim loại nặng rất cao và là độc chất đối với sinh vật, gây tác hại xấu đến sức
khỏe con người. Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy, với nồng độ đủ lớn,
sinh vật có thể bị chết hoặc thoái hóa, với nồng độ nhỏ có thể gây ngộ độc
mãn tính hoặc tích tụ sinh học, ảnh hưởng đến sự sống của sinh vật về lâu về
dài. Do đó, nước thải từ các quá trình mạ kim loại, nếu không được xử lý,
qua thời gian tích tụ và bằng con đường trực tiếp hay gián tiếp, chúng sẽ tồn
đọng trong cơ thể con người và gây các bệnh nghiêm trọng, như viêm loét da,
viêm đường hô hấp, eczima, ung thư, ...
Nước thải mạ kim loại bao gồm: Nước thải trước mạ và nước thải sau
mạ, lượng nước thải ra không nhiều, trung bình các cơ sở sản xuất mạ là từ
5 – 50 m3/ngày.
Nước thải mạ kim loại có pH dao động rất lớn có thể dưới <3( nước
thải axit) và >9 ( nước thải bazơ), đặc trưng của nước thải mạ kim loại là
chứa hàm lượng cao các chất muối vô cơ và kim loại nặng. Tùy theo kim loại
của lớp mạ mà nguồn ô nhiễm có thể là Cu, Zn, Cr, Ni….và cũng tùy theo các
loại muối kim loại đang được sử dụng mà nước thải có thế chứa các độc tố
như xyanua, sunfat, amoni… Các chất hữu cơ ít có trong nước thải mạ kim
loại, phần chủ yếu là chất tạo bông, chất hoạt động bề mặt, vì nồng độ các
chất hữu cơ, BOD, COD thấp, nên nó không thuộc đối tượng xử lý mà chỉ chú
trọng xử lý các ion và các muối kim loại.
Đặc trưng của nước thải từ quá trình sản xuất mạ kim loại là có chứa
nhiều kim loại nặng nên ảnh hưởng rất nhiều đến môi trường và mang tính
chất lâu dài, hệ lụy về sau vì nếu không được xử lý đúng cách, các ion kim
loại, muối, hợp chất khác khi được thải ra môi trường không bị phân hủy mà
sẽ tồn tại, tích tụ trong môi trường thiên nhiên.
Nước thải loại này có thể tiêu diệt các sinh vật phù du, gây ngộ độc, gây
bệnh cho các động vật thủy sinh, đặc biệt là cá(một trong những mắt xích
4
trong chuỗi thức ăn mà con người tham gia), từ đó gây các bệnh nguy hiểm
cho con người. Quá trình đó gọi là tích tụ sinh học, các chất độc có nguồn gốc
từ các kim loại, được phát sinh ra môi trường, tích tụ dần trong các động vật
thủy sinh trong thời gian dài, theo nhiều chuỗi thức ăn, ảnh hưởng tới con
người. Một số tác hại của các chất có trong nước thải mạ kim loại được thể
hiện ở bảng 1.1.
Bảng 1.1: Tác hại và ngưỡng độc tính ảnh hưởng đến con người của một
số kim loại.
STT
Kim loại
Nồng độ độc tính/người
Bệnh mắc phải khi nhiễm
độc
1
Crom
Trong không khí: ≤ 2μg/m3
Ung thư, hen suyễn, bệnh
Trong nước uống: ≤0.05 mg/m3 về tai, mũi…
2
Niken
≤0.05 mg/m3
Ung thư phổi, viêm da,
viêm phổi, viêm phế quản
3
Kẽm
≤ 1mg/kg thể trọng
mãn tính…
Miệng có vị kim loại, đau
bụng, mạch chậm, co giật.
Độc tính của Crom
Mặc dù Crom tồn tại ở nhiều trạng thái khác nhau, chỉ có Cr 3+ và Cr6+
gây ảnh hưởng lớn đến sinh vật và con người.
-
Đường xâm nhập và đào thải:
Crom xâm nhập vào cơ thể theo 3 đường: hô hấp, tiêu hóa và qua da.
Cr6+ được cơ thể hấp thu dễ dàng hơn Cr 3+ nhưng khi vào cơ thể Cr6+ sẽ
chuyển thành dạng Cr3+.
Sự nhiễm độc Crom chủ yếu là do nghề nghiệp và môi trường ô nhiễm
cao. Ảnh hưởng chủ yếu từ sự ăn uống các mức cao của Cr 6+ là gây hư hại
tiểu cầu và ống cấp và có thể chết. Cr6+ là chất ăn mòn. Nó cũng gây ra lở loét
5
da, bệnh chàm da khi tiếp xúc. Sự hít thở phải Cr 6+ như bụi cromat hoặc mù
axit cromic, có thể gây loét màng nhày mũi và làm thủng vách mũi. Nhiễm
độc nghề nghiệp Crom có thể gây ra hen suyễn (Nguyễn Đức Huệ, 2010).
Dù xâm nhập vào cơ thể theo bất cứ đường nào, Crom cũng được hòa
tan trong máu ở nồng độ 0.001mg/ml, sau đó được chuyển vào hồng cầu và
sự hòa tan ở hồng cầu nhanh hơn 10-20 lần. Từ hồng cầu Crom được chuyển
vào các tổ chức và phủ tạng. Crom gắn với Sidero filinh albumin và được giữ
lại ở phổi, xương, thận, gan, phần còn lại thì qua phân và nước tiểu. Từ các cơ
quan phủ tạng, Crom lại được hòa tan dần vào máu, rồi được đào thải qua
nước tiểu từ vài tháng đến vài năm. Do đó nồng độ Crom trong máu và nước
tiểu biến đổi nhiều và kéo dài.
-
Tác động đến sức khỏe:
Qua nghiên cứu người ta thấy Crom có vai trò sinh học như chuyển hóa
glucose, protein, chất béo ở động vật. Dấu hiệu của thiếu hụt Crom ở người
gồm có giảm cân, cơ thể không thể loại đường ra khỏi máu, thần kinh không
ổn định. Tuy nhiên với hàm lượng cao Crom làm giảm protein, axit nucleoic
và ức chế hệ thống men cơ bản.
Theo Nguyễn Lê Minh Thao (2009), Đồ án “Thiết kế hệ thống xử lý
nước thải xi mạ công suất 30m3/ngày”, Cr6+ độc hơn Cr3+. Theo cơ quan
nghiên cứu ung thư quốc tế (IARC) đã xếp Cr 6+ vào nhóm 1, Cr3+ vào nhóm 3
đối với các chất gây ung thư. Hít thở không khí có nồng độ Crom (ví dụ axit
crômic hay Cr3+ trioxit) cao (>2µg/m3) gây kích thích mũi làm chảy nước mũi,
hen suyễn dị ứng, ung thư (khi tiếp xúc với Crom có nồng độ cao hơn 100 –
1000 lần nồng độ trong môi trường tự nhiên). Ngoài ra Cr 6+ còn có tính năng
ăn mòn, gây dị ứng, lở loét khi tiếp xúc với da .Các tác giả Langard và
Vigander đã kiểm tra các công nhân NaUy làm việc trong các nhà máy sản
xuất màu Crom có nồng độ Cr6+ là 0,05mg/m3 phát hiện rằng khả năng liên
quan đến ung thư phổi cao hơn người bình thường 44 lần . Nghiên cứu những
6
người công nhân làm việc ở nhà máy sản xuất chất màu New Jersey chỉ ra
rằng những người công nhân làm việc hai năm thì khả năng mắc bệnh cao
hơn 1,6 lần và nếu 10 năm thì khả năng này là 1,9 lần so với người bình
thường . Nguy cơ mắc bệnh ung thư dạ dày và tuyến tụy cũng tăng lên đối với
công nhân nhà máy sơn có sử dụng chì và kẽm Cromat làm nguyên liệu.
Độc tính của Niken (Ni)
Con đường nhiễm niken của con người có thể qua hô hấp, ăn uống và
tiếp xúc da. Nhiễm nghề nghiệp chủ yếu là do hít thở các hợp chất niken khí
(niken cacbonyl), bụi chứa niken từ tinh luyện kim loại, chế tạo hợp kim, đốt
nhiên liệu,sản xuất hóa chất. Sự nhiễm cá nhân trong môi trường nói chung có
thể là sự tiếp xúc với đồ dùng, vật dụng chứa niken. Thực phẩm, nước uống là
nguồn nhiễm đối với nhiều người.
Các nghiên cứu cho thấy nhiễm theo đường hô hấp khoảng 35% niken
được hấp thụ, theo đường ăn uống chỉ dưới 10% niken được hấp thụ. Người
lớn trung bình mỗi ngày tiêu thụ từ 100 đến 300µg niken. Niken được hít thở
một phần đi vào máu. Thời gian bán hủy là từ 1-3 ngày đối với niken sunfat, 5
ngày đối với niken sunfua và hơn 100 ngày đối vói niken oxit. Thời gian bán
thải là từ 30 đến 53 giờ trong nước tiểu đối với người nhiễm hạt niken không
tan có kích thước nhỏ. Sự hấp thụ qua da phụ thuộc vào tốc độ thẩm thấu của
lớp biểu bì và khác nhau đối với mỗi loại hóa chất của niken. Nikenclorua thẩm
thấu được một lượng nằm trong khoảng 0,23 đến 3,5% liều sử dụng, trong khi
đó niken sunfat thẩm thấu ở tỉ lệ 50 lần thấp hơn (Nguyễn Đức Huệ, 2010).
Tiếp xúc với kim loại niken và các hợp chất chứa Niken không được
vượt quá 0,05 mg/m3. Niken sulfua fume và bụi được tin là đang gây ung thư,
và nhiều hợp chất niken khác có thể cũng gây nguy hiểm. Niken cacbonylNi(CO)4, là một khí cực kỳ độc hại. Các độc tính của cacbonyls kim loại là
một chức năng của cả độc tính của kim loại cũng như khả năng của cacbonyl
để cho ra rất khí monoxide độc cacbon, và một trong những điều này không là
ngoại lệ.
Người nhạy cảm có thể hiển thị một dị ứng với niken ảnh hưởng đến
7
làn da của họ, cũng gọi là viêm da. Nhạy cảm với niken cũng có thể có mặt ở
bệnh nhân pompholyx. Niken là một nguyên nhân quan trọng của dị ứng liên
lạc, một phần do việc sử dụng nó trong đồ trang sức dành cho tai xỏ Niken dị
ứng ảnh hưởng đến tai xỏ thường được đánh dấu bởi ngứa, đỏ da.
Nghiêm trọng nhất tác động y tế nguy hại từ tiếp xúc với niken, chẳng
hạn như viêm phế quản, giảm chức năng phổi, và ung thư phổi và xoang mũi,
đó xảy ra ở những người có hít bụi có chứa các hợp chất niken nhất định khi
làm việc tại nhà máy lọc dầu niken hay niken-chế biến thực vật. Mức niken
tại những nơi làm việc cao hơn nhiều so với mức bình thường các cấp trong
môi trường. Phổi và ung thư mũi, xoang xảy ra đối với những công nhân khi
tiếp xúc với hơn 10 mg/m³ Niken như là hợp chất niken được hòa tan (như
niken subsulfide). Tiếp xúc với chất cấp cao của các hợp chất Niken có thể dễ
dàng hòa tan trong nước cũng có thể dẫn đến bệnh ung thư khi hợp chất niken
mà khó hòa tan là hiện tại, hoặc khi các hóa chất khác có thể gây ra bệnh ung
thư hiện nay.
Từ những tác động trên ta thấy được ảnh hưởng nghiêm trọng của
Crom và Niken trong nước thải tới sức khỏe con người, nó là những kim loại
nặng rất độc. Vì vậy, chúng ta cần phải có biện pháp xử lý nước thải trước khi
xả thải ra môi trường.
Độc tính của Kẽm (Zn)
Kẽm là nguyên tố vi lượng với thực vật động vật và con người, đóng
vai trò quan trọng trong trao đổi chất. Zn cấu thành lên các enzym
hydrogenaza, anhidraza xúc tác cho phản ứng thủy phân quan trọng.
Zn gây ảnh hưởng tới động thực vật nếu nồng độ cao hơn giới hạn an
toàn (thường là 1ppm). Nếu Zn trong nước lớn hơn 5mg/m 3 thì nước sẽ có vị
khó chịu, trong trường hợp nồng độ quá lớn sẽ hình thành các bọt trắng khó
tan. Zn tích lũy mạnh trong hệ sinh thái: trong các thủy vực ô nhiễm Zn, hàm
lượng Zn trong cơ thể cá cao gấp 863 lần cá nước ngọt và 6700 lần so với cá
8
nước mặn ở các thủy vực không ô nhiễm (Bộ môn Công nghệ Môi trường –
Học Viện Nông nghiệp Việt Nam, 2014).
1.2.2.Các phương pháp thường được dùng trong xử lý
nước thải mạ kim loại
Phương pháp kết tủa
Quá trình kết tủa thường được ứng dụng cho xử lý nứơc thải chứa kim
loại nặng. Kim loại nặng thường kết tủa ở dạng hydroxit khi cho chất kiềm hóa
(vôi, NaOH, Na2CO3,…) vào để đạt đến giá trị pH tương ứng với độ hoà tan nhỏ
nhất. Giá trị pH này thay đổi tuỳ theo kim loại. Độ hoà tan nhỏ nhất của Crôm ở
pH 7.5 và kẽm là 10.2. Ở ngoài giá trị đó, hàm lượng hoà tan tăng lên.
Khi xử lý kim loại, cần thiết xử lý sơ bộ để khử đi các chất cản trở quá
trình kết tủa. Thí dụ như cyanide và ammonia hình thành các phức với nhiều
kim loại làm giảm hiệu quả quá trình kết tủa. Cyanide có thể xử lý bằng
chlorine hoá-kiềm, ammonia có thể khử bằng phương pháp chlorine hoá điểm
uốn (breakthrough point), tách khí (air stripping) hoặc các phương pháp khác
trước giai đoạn khử kim loại.
Trong xử lý nước thải công nghiệp, kim loại nặng có thể loại bỏ bằng
quá trình kết tủa hydroxit với chất kiềm hóa, hoặc dạng sulfide hay carbonat.
Một số kim loại như arsenic hoặc cadmium ở nồng độ thấp có thể xử lý
hiệu quả khi cùng kết tủa với phèn nhôm hoặc sắt. Khi chất lượng đầu ra đòi
hỏi cao, có thể áp dụng quá trình lọc để loại bỏ các cặn lơ lửng khó lắng trong
quá trình kết tủa. Đối với Cr 6+, cần thiết tiến hành khử Cr 6+ thành Cr3+ và sau
đó kết tủa với vôi hoặc xút. Hoá chất khử thông thường cho xử lý nước thải
chứa Crôm là ferrous sulphate (FeSO4), sodium-meta-bisulfit, hoặc sulfur
dioxit. Ferrous sulphate (FeSO4), sodium-meta-bisulfit có thể ở dạng rắn hoặc
dung dịch. SO2 ở dạng khí nén trong các bình chịu áp. Quá trình khử hiệu quả
trong môi trường pH thấp.Vì vậy các hoá chất khử sử dụng thường là các chất
mang tính axit mạnh. Trong quá trình khử, Fe 2+ sẽ chuyển thành Fe3+. Nếu sử
dụng meta-bisulfit hoặc sulfur dioxit, ion SO 32- chuyển thành SO42-.. Phản ứng
tổng quát như sau:
9
- Xem thêm -