Cách xử lý nước thải chứa chì (cho các nhà máy sản xuất)

Việc xử lý nước thải chứa chì cho nhà máy sản xuất, khu công nghiệp bằng phương pháp kết tủa, trao đổi ion, oxy hóa - khử hap hấp phụ.

Sự xuất hiện của chì trong nước với hàm lượng vượt mức cho phép sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người và có tác hại vô cùng to lớn đến môi trường. Vấn đề xử lý nước thải chứa chì đang vô cùng cấp thiết. Hãy cùng với Toàn Á tìm hiểu thêm thông tin để có cách xử lý nước thải chứa chì hợp lý nhất nhé!

Cách xử lý nước thải chứa chì (cho các nhà máy sản xuất)

Phương pháp kết tủa hóa học

Phương pháp kết tủa hóa học chính là bổ sung hóa chất để kết tủa các ion kim loại nặng độc hại trong nước. Sau đó, sẽ loại bỏ chúng bằng cách lắng cặn hoặc lọc.

Phổ biến nhất là phương pháp kết tủa bằng hydroxit, đối với những kim loại nặng như chì thì dựa vào tính chất không tan của chì hidroxit mà có thể sử dụng những hóa chất có tính kiềm như NaOH, Ca(OH)2, để làm tăng nồng độ pH và thu được kết tủa:

• Pb2⁺ + 2NaOH    → Pb(OH)₂ ↓ + 2Na⁺
• Pb2⁺ + Ca(OH)₂  → Pb(OH)₂ ↓ + Ca2⁺

Trong quá trình này, sẽ được bổ sung thêm những chất kết dính như phèn, muối sắt, polyme hữu cơ,... để làm tăng khả năng loại bỏ chì hay những kim loại nặng.

Lưu ý: Mỗi kết tủa hidroxit sẽ có độ lắng ở môi trường pH khác nhau.

Ưu điểm

• Nguồn nguyên liệu dễ kiếm, đơn giản, dễ thực hiện, dễ sử dụng.
• Ngoài chì, phương pháp này còn loại bỏ cùng lúc nhiều kim loại khác.
• Hiệu quả xử lý cao.

Nhược điểm

• Tạo ra lượng lớn chất kết tủa sau khi lắng tách cặn.
• Dung dịch kiềm trong kết tủa khó điều chỉnh nồng độ pH.
• Nếu nồng độ kim loại quá cao sẽ không thể xử lý triệt để.
• Nếu có tác nhân tạo phức với hidroxit trong nước sẽ giảm hiệu quả xử lý.

Phương pháp trao đổi ion

Là sử dụng những vật liệu rắn không hòa tan, thường là các polymer với nhóm những ion có khả năng trao đổi với ion chì trong nước.

Lưu ý: Đối với phương pháp này, nếu độ pH của nước thải chỉ nằm khoảng 7 - 9 thì chì sẽ tồn tại ở dạng kết tủa và không mang điện tích. Đồng nghĩa phương pháp này sẽ không mang lại hiệu quả. Nhưng nếu pH nằm trong khoảng lớn hơn 10 thì chì lại tồn tại ở trạng thái mang điện tích âm, đáp ứng được hiệu quả tách và giữ ion trên bề mặt lớp vật liệu trao đổi ion.

Ưu điểm

• Đơn giản, dễ sử dụng.
• Không gian xử lý nhỏ, hợp lý.
• Xử lý hiệu quả.
• Thu hồi lượng chì có giá trị, không tạo chất thải thứ cấp.

Nhược điểm

Chi phí cao.

Phương pháp lọc RO

Đây là phương pháp được ứng dụng phổ biến trong các ngành xử lý nước, mang lại hiệu quả cao, đơn giản trong vận hành và tiết kiệm được tối đa không gian. Ngoại trừ những màng lọc như siêu lọc UF, công nghệ lọc nano NF, điện thẩm tách,… thì thiết bị lọc thẩm thấu ngược RO được sử dụng rộng rãi.

Thiết bị lọc RO sử dụng lớp màng lọc thẩm thấu ngược, có kích thước lỗ rất nhỏ, đủ để giữ lại những chất bẩn ẩn chứa trong nước thải và loại bỏ hiệu quả những chất bẩn vô cơ, bao gồm cả chì. 

Ưu điểm

• Lõi lọc kích thước siêu nhỏ, loại bỏ gần như toàn bộ chất bẩn.
• Nước từ màng lọc Ro có thể tái sử dụng.

Phương pháp oxy hóa – khử

Đây là một trong những phương pháp thông dụng được sử dụng cho xử lý nước thải chứa chì hay chứa kim loại nặng.

Nguyên tắc chính để vận hành phương pháp này là dựa trên sự chuyển hóa trạng thái oxy hóa của các chất, từ dạng này sang dạng khác bằng việc bổ sung thêm các chất oxy hóa hay khử.

Các chất oxy hóa được sử dụng nhiều nhất: Cl2, O3, HClO,...

Phương pháp hấp phụ

Cơ chế hoạt động

Hấp phụ là quá trình các chất khí bay hơi hoặc chất có thể hòa tan trong nước bị hút bởi bề mặt xốp. Vật liệu có khả năng hấp phụ trong phương pháp này như: Than hoạt tính, than bùn hoặc một số vật liệu vô cơ như oxit sắt, oxit mangan, tro xỉ, bằng các vật liệu polymer hóa học hay polymer sinh học.

Trong quá trình hấp phụ, thường diễn ra 2 kiểu như sau:

- Hấp phụ vật lý: Nhờ lực hút tĩnh điện giữa các ion và tâm hấp phụ trên bề mặt chất hấp phụ đã diễn ra sự tương tác yếu và thuận nghịch. Sự liên kết các chất khá yếu nên tạo điều kiện cho quá trình này diễn ra thuận lợi.

- Hấp phụ hóa học: Là quá trình diễn ra những phản ứng tạo liên kết hóa học giữa ion chì và các nhóm chức của tâm hấp phụ. Và hiển nhiên, mối quan hệ này thường rất bền chắc và khó phá hủy.

Sau khi tiến hành phương pháp hấp phụ để xử lý những chất độc hại có trong nước lẫn kim loại chì thì người ta thường tiến hành nhả hấp phụ để hoàn nguyên hoặc tái sinh vật liệu hấp phụ.

Ưu điểm

• Xử lý triệt để chì chứa trong nước thải ở nồng độ thấp.
• Dễ sử dụng, dễ vận hành, đơn giản.
• Tận dụng được những vật liệu thải từ ngành khác như Fe₂O₃.
• Dễ dàng nhả hấp phụ và tái sinh vật liệu hấp phụ.

Nhược điểm

Chi phí áp dụng xử lý khá cao.

Trên đây là những kiến thức được cung cấp về phương pháp thường được sử dụng để xử lý nước thải chứa chì nói riêng và nước thải chứa kim loại nặng nói chung . Để hiểu hơn về cách thức tiến hành xử lý phù hợp, vui lòng liên hệ với Toàn Á để được hỗ trợ tư vấn tận tình!