Tài liệu Báo cáo độc học môi trường đề tài xi mạ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – MÔI TRƯỜNG MÔN : ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ CHẤT THẢI TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP XI MẠ Lớp 09MT112: Nhóm 10 GVHD: PHAN THỊ PHẨM SVTH: NGUYỄN QUANG TUYẾN ĐẶNG VĂN THANH LÂM HỮU HẬU NGUYỄN ĐỨC HUY NỘI DUNG PHẦN I: TÌM HIỂU VỀ NƯỚC THẢI XI MẠ 1. KHÁI NIỆM 2. ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC THẢI XI MẠ 3. ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI XI MẠ ĐẾN MÔI TRƯỜNG VÀ CON NGƯỜI 4. HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO NƯỚC THẢI XI MẠ TẠI VIỆT NAM PHẦN II: PHƯƠNG PHÁP PHÒNG TRÁNH VÀ XỬ LÝ PHẦN I: TÌM HIỂU VỀ NƯỚC THẢI XI MẠ I. TỔNG QUAN VỀ XI MẠ 1. Khái niệm Xi mạ là quá trình điện kết tủa kim loại lên bề mặt nền một lớp phủ có những tính chất cơ lý hóa.. đáp ứng được các yêu cầu mong muốn. Các phần chính của thiết bị xi mạ. Anot bằng kim loại mạ + Vật cần mạ (catot) - Dung dịch mạ Hình 1: Sơ đồ thiết bị mạ 2. Các thành phần chính bể mạ  Dung dịch mạ: gồm có muối dẫn điện, ion kim loại cần mạ, chất đệm, các chất phụ gia  Catốt dẫn điện: chính là vật cần được mạ  Anot dẫn điện: có thể tan hoặc không tan  Bể chứa: bằng thép, thép lót cao su, polypropylen, polyvinylclorua .. chịu được dung dịch mạ  Nguồn điện một chiều dùng để chỉnh lưu 3. Mục đích của việc xi mạ  Để chống ăn mòn, phục hồi kích thước, trang sức, chống mòn, tăng cứng, phản quang, dẫn điện.  Có thể chia ra thành 03 lớp mạ thông dụng: Lớp mạ kim loại: các kim loại Cr, Ni, Zn, Sn, Cu, Pb, Cd, Ag, Au và Pt Lớp mạ hợp kim: Cu-Ni, Cu-Sn, Pb-Sn, Sn-Ni, Ni-Co, Ni-Co, Ni-Cr và Ni-Fe Lớp mạ composit: Các hạt rắn nhỏ và phân tán như Al 2O3, SiC, TiO2-, SiO2, Kim Cương, Graphit.. Dây chuyền công nghệ chung của công nghệ xi mạ: Vật cần mạ Dung môi Bụi, gỉ Làm sạch cơ học Bụi kim loại Mài nhẵn, đánh bóng ọc Hơi dung môi Tẩy dầu, mỡ Chất làm bóng NiSO4, H3BO3 Cr6+ Hơi, axit Làm sạch bằng hoá học và điện hoá NaOH, HCl, H2SO4 Mạ crôm Nước thải chứa dầu mỡ Zn(CN)2 ZnCl2 ZnO NaCN NaOH H3BO3 Mạ Niken Mạ kẽm Ni2+, axit CN-, Zn2+, axit Axit, kiềm H2SO4 NaCN CuSO4 Cu(CN)2 Mạ đồng Cu2+, axit Axit Muội Au Muội Ag Mạ vàng CN-, axit QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DÂY CHUYỀN MẠ LÒ MẠ BỂ MẠ II. ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC THẢI XI MẠ • Nước thải từ quá trình xi mạ có thành phần đa dạng về nồng độ và pH biến đổi rộng từ 2 - 3 đến 10 - 11. • Đặc trưng chung của nước thải ngành xi mạ là chứa hàm lượng cao các muối vô cơ và kim loại nặng. Tuỳ theo kim loại của lớp mạ mà nguồn ô nhiễm có thể là Cu, Zn, Cr, Ni,… và cũng tuỳ thuộc vào loại muối kim loại được sử dụng mà nước thải có chứa các độc tố như cyanua, sunfat, amoni, crômat,… Các chất hữu cơ ít có trong nước thải xi mạ, phần chủ yếu là chất tạo bông, chất hoạt động bề mặt … nên BOD, COD thường thấp và không thuộc đối tượng xử lý. Đối tượng xử lý chính là các ion vô cơ mà đặc biệt là các muối kim loại nặng như Cr, Ni, Cu, Fe, … Bảng chất lượng nước thải ngành xi mạ III. ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI XI MẠ ĐẾN MÔI TRƯỜNG VÀ CON NGƯỜI 1. Ảnh hưởng đến môi trường: - Là độc chất đối với cá và thực vật nước - Tiêu diệt các sinh vật phù du, gây bệnh cho cá và biến đổi các tính chất lí hoá của nước, tạo ra sự tích tụ sinh học đáng lo ngại theo chiều dài chuỗi thức ăn. 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. - Ảnh hưởng đến đường ống dẫn nước, gây ăn mòn, xâm thực hệ thống cống rãnh. - Ảnh hưởng đến chất lượng cây trồng, vật nuôi canh tác nông nghiệp, làm thoái hoá đất do sự chảy tràn và thấm của nước thải. - Ảnh hưởng đến hệ thống xử lý nước thải, cần tách riêng nếu không sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật khi thực hiện xử lý sinh 2. Ảnh hưởng đến con người: - Xi mạ là ngành có mật độ gây ô nhiễm môi trường cao bởi hơi hóa chất, nước thải có chứa các ion kim loại nặng, kim loại độc ảnh hưởng tới sức khỏe con người gây nên nhiều căn bệnh khó chữa, nguy hiểm tới tính mạng. Nước thải từ các quá trình xi 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,... 3. Chất thải nguy hại ngành xi mạ STT Vấn đề Ô nhiễm môi Trường Mô Tả (1) 1 Bụi, khí thải, mùi hôi Gỉ, bụi kim loại SiO2,Cr2O3 .. hơi HCN, hơi axit… 2 Chứa Axit -kiềm: H2SO4, HCl – NaOH, Na2CO3 3 Chứa Xyanua CN- Công đoạn (2) - - - Làm sạch, mài nhẵn đánh bóng khô Đánh bóng ướt, Bể chứa nước thải xi mạ 5 Chứa Crôm ( Cr6+, Fe2+, Cu2+… Dầu mỡ Gây bệnh về mắt, phổi, ngoài da Mã CTNH (4) 07 02 02 Làm sạch bề mặt bằng hóa học và điện hóa Các quá trình mạ Gây ăn mòn 07 02 02 Quá trình mạ đồng, kẽm, vàng Nước thải chứa độc tố xianua đồng gây ô nhiễm nguồn nước 07 02 03 Mạ crôm và rữa sau khi mạ rất độc cho người và động vật. Cromat là chất gây ung thư da, ung thư phổi 07 02 03 Nước thải 4 Tác động (3) Tẩy dầu mỡ xử lý bề mặt vật liệu mạ 13 3. Chất thải nguy hại ngành xi mạ (tt) 6 7 8 Chất thải rắn & CTNH Bùn thải xi mạ (Tồn tại dưới dạng kết tủa hydroxit kim loại) HTXLNT Gây ô nhiễm môi trường Cháy, nổ Tẩy rữa bằng dung môi, dung dịch Axit Là các chất dễ cháy, nổ, bay hơi gây độc đối với công nhân Quá trình Mạ Muối đồng, muối xianuca gây ngộ độc cấp tính cho người công nhân làm việc trực tiếp Sự cố môi trường Tai nạn lao động 07 01 08 14 Công đoạn Chất thải chính Tác động Mã chất thải nguy hại Mài thô, mài tinh Bụi bột mài, bụi kim loại, SiO2,Cr2O3 Gây bệnh về mắt, phổi, ngoài da 07 03 07 Quay bóng khô Bụi mùn cưa, dầu hôi, oxit kim loại Bụi công nghiệp ảnh hưởng đến môi trường 03 08 08 Quay bóng ướt Bột kim loại, axit sunfuric, các chất hoạt động bề mặt Nước thải axit, cặn thải kim loại gây ô nhiễm môi trường, hơi axit, khí hydro dễ gây các bệnh đường hô hấp 07 03 09 Tẩy dầu mỡ bằng dung môi hữu cơ Các chất dầu mỡ, dung môi, hơi dung môi,cặn kim loại Là các chất dễ cháy, nổ, bay hơi gây độc đối với công nhân 07 01 07 Tẩy rỉ hóa học Dung dịch axit, muối kim loại nặng Nước thải có PH thấp, gây ăn mòn, các kim loại nặng gây độc 07 01 06 Mạ kẽm Nước có PH cao, chứa nhiều kẽm, muối kẽm, muối xianua,.. Nước thải có chứa nhiều kẽm, xianua gây ô nhiễm môi trường 07 02 03 Mạ Niken Muối Niken, muối florua, axit boric, axit sunfuric, khí độc thoát ra từ bể mạ Nước thải chứa kim loại nặng gây ô nhiễm môi trường Khí độc ảnh hưởng đến sức khỏe 07 02 03 Mạ Crom Axit sunfuric, axit cromic Nước thải có chứa cromat rất độc cho người và động vật. Cromat là chất gây ung thư da, ung thư phổi 07 02 03 Mạ đồng Nước thải có chứa muối vô cơ cao,muối đồng, muối amoni, xianua Nước thải chứa độc tố xianua đồng gây ô nhiễm nguồn nước Muối đồng, muối xianuca gây ngộ độc cấp tính cho người công nhân làm việc trực tiếp 07 02 03 Các nguồn ô nhiễm trong xi mạ IV. HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO NƯỚC THẢI XI MẠ TẠI VIỆT NAM - 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. - Kết quả khảo sát tại một số nhà máy cơ khí ở Hà Nội cho thấy, nồng độ chất độc có hàm lượng các ion kim loại nặng, như crôm, niken, đồng... đều cao hơn nhiều so với tiêu chuẩn cho phép; một số cơ sở mạ điện tuy có hệ thống xử lý nước thải nhưng chưa chú trọng đầy đủ đến các thông số công nghệ của quá trình xử lý để điều chỉnh cho phù hợp khi đặc tính của nước thải thay đổi. Nước thải công nghiệp chưa qua xử lý xả trực tiếp ra môi trường. - Tại TP.HCM, Bình Dương và Đồng Nai, kết quả phân tích chất lượng nước thải của các nhà máy, cơ sở xi mạ điển hình ở cả 3 địa phương này cho thấy, hầu hết các cơ sở đều không đạt tiêu chuẩn nước thải cho phép: hàm lượng chất hữu cơ cao, chỉ tiêu về kim loại nặng vượt nhiều lần tiêu chuẩn cho phép, COD dao động trong khoảng 320-885 mg/lít do thành phần nước thải có chứa cặn sơn, dầu nhớt... Hơn 80% nước thải của các nhà máy, cơ sở xi mạ không được xử lý. Chính nguồn thải này đã và đang gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường nước mặt, ảnh hưởng đáng kể chất lượng nước sông Sài Gòn và sông Đồng Nai. Ước tính, lượng chất thải các loại phát sinh trong ngành công nghiệp xi mạ trong những năm tới sẽ lên đến hàng ngàn tấn mỗi năm. PHẦN II: PHƯƠNG PHÁP PHÒNG TRÁNH VÀ XỬ LÝ  Các biện pháp xử lý nước thải riêng cho từng công đoạn:          Lắp đăt hệ thống thông gió cục bộ Tuần hoàn axit Xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung Thay thế thiết bị rửa (rửa bằng tia nước áp lực cao) Thay thế thùng mạ quay hình trống loại nhỏ bằng máy xi công suất cao Thay thế bằng hệ thống tẩy rửa siêu âm Thay đổi quy trình công nghệ Thu hồi kim loại nặng Quản lý nội vi tốt: Thường xuyên bảo trì máy móc, thiết bị, kiểm tra đường ống, tránh hiện tượng rò rĩ hóa chất. Đồng thời nâng cao nhận thức của cán bộ, công nhân viên nhà máy 4. Hệ thống quản lý chất thải nguy hại ngành xi mạ Laäp keá hoaïch quaûn lyù (Quy trình, phöông phaùp cuï theå döïa treân vaên baûn phaùp quy, kyõ thuaät quaûn lyù, hieän traïng…) Toå chöùc thöïc hieän (Trieån khai, huaán luyeän, höôùng daãn, tö vaán löïa choïn caùc giaûi phaùp) Kieåm soaùt (Thoâng qua heä thoáng vaên baûn baùo caùo, chöùng töø, ñoaøn kieåm tra…) Cöôõng cheá thöïc hieän ( Hô trôï, giaùm saùt, xöû phaït… vaø coù söï hoã trôï cuûa ñòa phöông) 20