Xử lý nước nhiễm kim loại kết hợp phương pháp vật lý và hóa học phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như thời gian, đặc tính công nghệ, vốn, chi phí vận hành, thành phần chất ô nhiễm, quy trình, tính dễ bảo trì hệ thống.
1. Các kỹ thuật vật lý và hóa học trong xử lý nước nhiễm kim loại
1.1. Đối với xử lý tại chỗ
- Oxy hóa học.
- Sử dụng khí nén.
- Sử dụng chất hoạt động bề mặt hoặc dung môi.
- Xử lý nhiệt bằng cách bơm khí nóng, hơi nước hoặc sử dụng điện trở.
- Kiểm soát bằng cách tạo ra các lưới/song chắn vật lý.
1.2. Đối với xử lý bên ngoài
- Chiết xuất bằng axit, kiềm, dung môi hoặc chất hoạt động bề mặt.
- Tách cơ học, sàng lọc.
- Quá trình oxy hóa, khử hóa học hoặc nhiệt.
- Hấp thụ/hấp phụ các chất ô nhiễm.
- Tách chất bẩn dạng lỏng bằng chưng cất, trao đổi ion, keo tụ hoặc sử dụng màng lọc.
2. Một số kỹ thuật xử lý vật lý và hóa học thường dùng
Quy trình xử lý nước thải bao gồm hàng loạt giai đoạn xảy ra liên tiếp.
2.1. Tách và lọc
- Tách xảy ra trong bể xử lý nước thải giữa pha rắn và lỏng.
- Lọc là phương pháp sử dụng chất xúc tác như vật liệu xốp loại bỏ chất rắn lơ lửng dưới tác dụng của động lực, áp suất chân không và áp suất khí quyển.
- Công nghệ màng lọc cũng đóng vai trò đáng tin cậy với ưu điểm tiêu thụ điện năng thấp, lượng khí cacbon thấp, nước sau xử lý chất lượng hoặc dễ dàng mở rộng mođun trong tương lai. Các công nghệ màng như MBR, MBBR, màng sợi rỗng, màng RO, lọc nano,…
Xem thêm bài viết về xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý!
2.2. Đặc trưng của các phương pháp lọc vật lý
- Lọc xanh (Greensand): Phương tiện lọc là cát xanh dùng để loại bỏ sắt, hydro sunfua và mangan ra khỏi nước.
- Lọc đa phương tiện (MMF): Là kỹ thuật XLNT hiện đại được trang bị 3 lớp lọc khác nhau gồm antraxit, cát và granat. Các chất rắn lơ lửng, đất sét, tảo, phù sa bị loại bỏ sau khi đi qua từng lớp vật liệu lọc. Phương pháp này chủ yếu loại bỏ hạt có kích thước từ 10 – 25 micron. Tuy nhiên nó không thể loại bỏ vi rút, vi khuẩn hoặc động vật nguyên sinh.
- Vi lọc: Loại bỏ chất ô nhiễm có kích thước nhỏ từ 0,1 – 10 micron. Vi lọc không xử lý chất hòa tan ra khỏi nước nhưng lý tưởng loại bỏ chất rắn lơ lửng, tảo, động vật nguyên sinh.
- Siêu lọc: Nhờ áp lực tách chất rắn ra khỏi nước nhờ màng ngăn. Cách này loại bỏ nhiều chất rắn, vi khuẩn, vi rút có kích thước từ 0,005 – 0,01 micron.
- Lọc nano: Màng bán thấm với kích thước lỗ lọc siêu nhỏ với khả năng loại bỏ nhiều ion (Ca, Mg) và vi khuẩn, vi rút.
- Thẩm thấu ngược: Là phương pháp phổ biến nhất thường dùng để xử lý nước thải công nghiệp. Công nghệ RO loại bỏ chất ô nhiễm dưới tác dụng của áp lực để ép nước qua màng bán thấm. RO có khả năng ưu việt để loại bỏ nhiều vi rút, vi khuẩn, ion hòa tan có kích thước từ 0,005 – 0,0001 micron.
2.3. Khử nước
- Chủ yếu tiếp nhận nước từ quá trình lọc.
- Mục đích chính là tập trung chất rắn thành dạng hạt chuyển pha hoặc dạng rắn để xử lý.
2.4. Kết tủa hóa học
- Chuyển chất hòa tan thành chất không hòa tan bằng phản ứng hóa học hoặc thay đổi thành phần dung môi làm giảm độ tan của các phản ứng xảy ra.
- Đây cũng là điều kiện để giai đoạn lắng và lọc loại bỏ hết chất rắn kết tủ.
- Nước thải chứa nhiều sắt và kim loại khác thì cần sục khí để oxy hóa ion sắt hòa tan thành dạng không hòa tan. Khi ion sắt kết tủa khỏi dung dịch, các kim loại hòa tan sẽ hấp thụ vào kết tủa tinh thể.
- Nếu nước thải có độ pH thấp chứa nhiều ion nhôm, cần điều chỉnh pH lên 6.3 hoặc cao hơn để kết tủa nhôm. Các hạt kết tủa nhôm như oxit và hydroxit đóng vai trò như chất hấp phụ đối với các kim loại khác.
- Trong nước thải chứa nhiều asen thì cần oxy hóa bằng cách thêm sunfat sắt. Sau đó, duy trì pH dưới dạng trung tính để oxy phản ứng với ion sắt và kết tủa dưới dạng Fe2O3. Lúc này asen sẽ bị hấp thụ vào tinh thể đang phát triển và được loại bỏ một cách hiệu quả hơn.
2.5. Ăn mòn hóa học và oxy hóa khử
- Phương pháp này chủ yếu xử lý chất hữu cơ, phenol, xyanua, sunfua và chất thải mang kim loại dùng để tách electron ra khỏi phân tử, chất đó bị oxy hóa và bị khử.
- Trong nhiều trường hợp sử dụng các chất oxy hóa như canxi hypoclorit, natri hypoclorit, thuốc tím, hydrogen peroxide.
- Cả quá trình oxy hóa và khử thích hợp xử lý nguồn thải có nồng độ thấp. Và nhược điểm lớn nhất là tốn nhiều chi phí hóa chất và vật liệu.
Trên đây là một số thông tin về các phương pháp xử lý nước nhiễm kim loại. Để biết thêm về các công nghệ xử lý hay dịch vụ xử lý môi trường của Hợp Nhất, Quý đối tác và bạn đọc có thể liên hệ qua Hotline: 0938. 857. 768 để được hỗ trợ nhanh chóng!
3. Tài liệu tham khảo
Tổng hợp
Bộ phận Marketing và Truyền thông
