Bài thuyết trình Ngành xi mạ

QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG ĐÔ THỊ VÀ CÔNG NGHIỆP

Đề tài: Ngành xi mạ.

GVGD: Phan Thị Phẩm

Nhóm: Lê Thị Ngọc Ly

Nguyễn Thành Thanh Thảo

Nguyễn Thị Qúy

Đỗ Thị Thu Tâm

Nguyễn Thị Xuân Hảo

1

Nội dung:

1. Tổng quan ngành xi mạ.

1.1.Khái niệm xi mạ.

1.2. Các thành phần chính bể mạ.

1.3. Quy trình tổng quát của ngành xi mạ.

1.4. Vấn đề ô nhiễm môi trường.

2. Chất thải đặc trưng ngành xi mạ.

3. Hệ thống quản lí chất thải đặc trưng của ngành xi

mạ.

_ Đối với cơ quan quản lí.

_ Đối với doanh nghiệp.

2

● Hệ thống xử lí bụi, khí thải.

• Giải pháp quản lí.

• Biện pháp xử lí.

● Hệ thống xử lí chất thải rắn.

• Giả pháp xử lí.

• Biện pháp xử lí.

● Hệ thống xử lí bùn thải.

•Giải pháp quản lí.

• Biện pháp xử lí.

4. Các biện pháp kiểm soát chất thải nhà máy.

4.1. Nước thải

4.2.Chất thải rắn.

3

4.3.Khí thải.

1. Tổng quan ngành xi mạ:

Xi mạ là một lĩnh vực liên quan đến nhiều ngành công

nghiệp khác nhau, hầu hết các nhà máy, cơ sở xi mạ có quy

mô vừa và nhỏ, công nghệ cũ và lạc hậu tập trung chủ yếu

tại các thành phố lớn Hà Nội, TPHCM, Biên Hòa. Nguồn

gốc phát sinh lượng chất thải nguy hại xi mạ từ các hệ thống

xử lý nước thải, bùn thải chứa kim loại nặng (Cr, Ni..),

bụi…

4

1.1 Khái niệm xi mạ:

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

5

Hình 1.1: Sơ đồ thiết bị mạ

1.2 Các thành phần chính bể mạ:

(1) Dung dịch mạ: gồm có muối dẫn điện, ion kim loại cần

mạ, chất đệm, các chất phụ gia;

(2) Catốt dẫn điện: chính là vật cần được ;

(3) Anot dẫn điện: có thể tan hoặc không tan;

(4) Bể chứa: bằng thép, thép lót cao su, polypropylen,

polyvinylclorua .. chịu được dung dịch mạ;

(5) Nguồn điện một chiều dùng để chỉnh lưu.

6

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 Al₂O₃,

SiC, TiO₂, SiO₂, Kim Cương, Graphit..

7

1.3 Quy trình sản xuất tổng quát ngành xi mạ:

Làm sạch cơ học

Mài nhẵn, đánh bóng

Tẩy dầu, mỡ

Vật cần mạ

Dung môi

Làm sạch bằng hoá học và điện

NaOH, HCl, H SO

NaOH, HCl, H SO₄

2

4

hoá

Axit

Muội Au

Muội Ag

Zn(CN)₂

CuSO₄

Cu(CN)

H₂SO

NaCN

Chất làm bóng

NiSO₄

ZnCl₂

ZnO

NaOH

H₃BO₃

4

NaC

2

H₃BO₃

N

Mạ crôm

Mạ Niken

Mạ đồng

Mạ vàng

Mạ kẽm

Hình 1.2: Sơ đồ công nghệ xi mạ.

Công nghệ xi mạ bao gồm dây chuyền khép kín từ quá

trình xử lý bề mặt vật mạ đến quá trình mạ hoàn tất bề

mặt, có thể chia công nghệ mạ thành 02 công đoạn:

a. Xử lý bề mặt:

– Xử lý bề mặt bằng cơ học .

– Xử lý bề mặt bằng dung môi hữu cơ.

– Xử lý bề mặt bằng các chất tẩy rửa .

– Xử lý bề mặt bằng các phản ứng hóa học.

9

b. Quá trình mạ

Đối với quá trình mạ hoàn tất bề mặt trong công nghiệp

thường gặp các công nghệ mạ sau đây:

– Mạ Crôm

– Mạ Niken

– Mạ đồng

– Mạ kẽm

1.4 Vấn đề ô nhiễm môi trường:

Bụi, khí thải;

Nước thải;

Chất thải rắn và chất thải nguy hại;

Sự cố môi trường.

10

Vật cần mạ

Làm sạch cơ học

Bụi, gỉ

Mài nhẵn, đánh bóng

Bụi kim loại

Hơi dung môi

Dung môi

Tẩy dầu, mỡ

Nước thải chứa dầu mỡ

Hơi, axit

Làm sạch bằng hoá học và điện hoá

NaOH, HCl, H₂SO₄

Axit, kiềm

Axit

Muội Au

Muội Ag

CuSO₄

Cu(CN)₂

Zn(CN)₂

ZnCl₂

ZnO

H₂SO₄

NaCN

NaOH

H₃BO₃

Chất làm bóng

NiSO₄

H₃BO₃

Mạ crôm

Mạ Niken

Mạ kẽm

Mạ đồng

Mạ vàng

Cr⁶⁺

Ni²⁺, axit

CN^-, Zn²⁺, axit

Cu²⁺, axit

CN^-, axit

11

Hình 1.3: Sơ đồ công nghệ xi mạ và các dòng thải tương ứng phát sinh.

Nước thải Nước thải mạ Nước thải ngâm

Chỉ tiêu

Đơn vị

Ni

5.47

502

100

400

60

Cr

3064

82.3

24

NAOH

11.49

2370

58

pH

TDS

Cl^-

mg/l

-

SO₄

mg/l

25

38

Alk

Ni

mg/lmgCaCO_3/l

mg/l

0

1513

-

286

-

4.3

39.6

Cr

mg/l

-

Bảng 1.1: Thành phần nước thải cơ sở xi mạ phụ tùng xe gắn máy

(CEFINEA, 1996)

12

THÔNG SỐ

ĐƠN VỊ

NƯỚC THẢI

NƯỚC THẢI SAU

XỬ LÝ

pH

Oil

4

6-9

34-65

Vết

Cr³⁺

Cr⁶⁺

mg/l

55-73

40-52

<1.0

<0.1

Bảng 1.2: Thành phần ô nhiễm của nước thải.

Stt

Chỉ tiêu

Đơn vị

Giá trị

QCVN 24:2009,cột

B

5,5-9

50

1

2

3

4

5

6

7

Ph

BOD

COD

SS

Cr⁶⁺

Cr³⁺

-

4,5

200

350

300

31,4

8,2

mg/l

100

0,1

1

13

Bảng 1.3: Chất lượng nước thải ngành xi mạ.

Cl-

mg/l

58

600

2. Chất thải đặc trưng ngành xi mạ:

STT

Vấn đề Ô nhiễm

Mô Tả

Công đoạn

Tác động

môi Trường

(1)

(2)

(3)

1

Gây bệnh về mắt, phổi, ngoài da

Bụi, khí thải,

Gỉ, bụi kim loại

SiO_2,Cr₂O₃..

hơi HCN, hơi

axit…

Làm sạch, mài nhẵn

đánh bóng khô

Đánh bóng ướt, Bể

chứa nước thải xi mạ

mùi hôi

2

Gây ăn mòn

Chứa Axit -

kiềm:

H₂SO₄, HCl –

NaOH,

- Làm sạch bề mặt

bằng hóa học và

điện hóa

- Các quá trình mạ

Na₂CO₃

3

4

5

Chứa Xyanua

Quá trình mạ đồng, Nước thải chứa độc tố xianua

CN^-

kẽm, vàng

đồng gây ô nhiễm nguồn

Nước thải

nước

Chứa Crôm (

Cr⁶⁺, Fe²⁺,

Cu²⁺…

Mạ crôm và rữa sau

khi mạ

rất độc cho người và động

vật. Cromat là chất gây

ung thư da, ung thư phổi

Dầu mỡ

Tẩy dầu mỡ xử lý bề

mặt vật liệu mạ

14

6

Chất thải rắn &

Bùn thải xi

mạ

HTXLNT

Gây ô nhiễm

môi trường

CTNH

(Tồn tại

dưới dạng

kết tủa

hydroxit kim

loại)

7

8

Cháy, nổ

Tẩy rữa

bằng dung cháy, nổ, bay

môi, dung

dịch Axit

Là các chất dễ

hơi gây độc

đối với công

nhân

Tai nạn lao

động

Quá trình

Muối đồng,

muối xianuca

gây ngộ độc

cấp tính cho

người công

nhân làm việc

trực tiếp

Sự cố môi trường

Mạ

15

Các loại hình chất thải nhà máy xi mạ.

Công đoạn

Chất thải chính

Tác động

Mài thô, mài tinh Bụi bột mài, bụi kim loại, SiO_2,Cr₂O₃Gây bệnh về mắt, phổi, ngoài da

Quay bóng khô

Bụi mùn cưa, dầu hôi, oxit kim loại

Bụi công nghiệp ảnh hưởng đến môi trường

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

Tẩy dầu mỡ

bằng dung môi

hữu cơ

Các chất dầu mỡ, dung môi, hơi dung Là các chất dễ cháy, nổ, bay hơi gây độc đối với công nhân

môi,cặn kim loại

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

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

Mạ Niken

Muối Niken, muối florua, axit boric, Nước thải chứa kim loại nặng gây ô nhiễm môi trường

axit sunfuric, khí độc thoát ra từ bể

mạ

Khí độc ảnh hưởng đến sức khỏe

Mạ Crom

Mạ đồng

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

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

16

Muối đồng, muối xianuca gây ngộ độc cấp tính cho người

công nhân làm việc trực tiếp

3. Hệ thống quản lý chất thải nguy hại ngành xi mạ:

3.1 Đối với cơ quan quản lý:

Phát triển công nghệ xử lý CTNH về chất lượng và số

lượng.

Tăng cường công tác giám sát, thanh tra, kiểm tra, đảm

bảo các công nghệ đã được cấp phép hoạt động tuân thủ

đúng quy định, đạt QCVN.

Xây dựng và ban hành các bộ tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ

thuật, định mức kinh tế kỹ thuật... làm cơ sở khoa học

cho công nghệ xử lý CTNH.

Chú trọng vấn đề quản lý thị trường và quy hoạch công

nghệ xử lý CTNH → tránh cho doanh nghiệp những rủi

ro không đáng có, đồng thời nâng cao hiệu quả BVMT.

.

17

3.2 Đối với doanh nghiệp:

• Xây dựng HTQLMT, tích hợp sản xuất và môi

trường.

• Xây dựng, sử dụng hệ thống văn bản, biểu mẫu

phục vụ công tác thu thập, giám sát, thống kê và

phân tích số liệu môi trường.

• Trang bị thiết bị đo pH, nhiệt độ, phân tích, nồng

độ bụi, kim loại nặng trong khí và nước → quan

trắc đạt hiệu quả.

18

Hệ thống xử lý : - Bụi, khí thải:

Các tác nhân gây ô nhiễm không khí ở các nhà máy chỉ tập

trung vào 3 dạng chính: hơi acid, hơi kiềm và hơi kim loại,

do đó có thể tập trung các nguồn thải này dẫn ra khỏi khu

vực sản xuất và tiến hành xử lý trên cùng một thiết bị: Thiết

bị rửa khí dạng hấp thụ.

19

Thải qua ống khói

Vật liệu đệm

Cửa khí bẩn vào

Nước bổ sung

Dung dịch NaOH 30%

Hệ thống xử lý nước thải tập

trung của Cơ sở

Dung dịch NaOH 5-10%

20

Hệ thống xử lý - Chất thải rắn:

Gồm:

• Xỉ, thùng chứa hóa chất xi mạ, phụ gia, …

• Dầu nhớt thải, giẻ lau nhiễm dầu;

• Ắc quy, pin, bóng đèn hùynh quang.

Giải pháp quản lý:

• Phân loại, thu gom vào các dụng cụ chứa riêng biệt.

• Dán nhãn (theo mã CTNH).

• Lưu chứa trong khu vực riêng biệt.

• Hợp đồng với các đơn vị có chức năng xử lý CTNH.

Biện pháp xử lý:

• Tái chế, tái sử dụng

• Ổn định hóa rắn

• Thu hồi kim loại

21

Hệ thống xử lý – Bùn thải:

Gồm:

• Bùn kim loại

• Bùn thải có chứa dầu

• Bùn thải sau hệ thống xử lý nước thải…

Giải pháp quản lý:

• Thu gom vào các dụng cụ chứa riêng biệt (bao bì nhựa, thùng

phuy…).

• Dán nhãn (theo mã CTNH).

• Lưu chứa trong khu vực riêng biệt.

• Hợp đồng với các đơn vị có chức năng xử lý CTNH.

Biện pháp xử lý:

• Sấy khô – thiêu đốt;

• Ổn định hóa rắn;

22

• Chôn lấp.

4. Các biện pháp kiểm soát chất thải của nhà máy

xi mạ.

4.1. Chất thải rắn:

Nhà máy đã ký hợp đồng với đơn vị có chức năng đến thu gôm

và xử lý rác thải từng loại rác thải khác nhau.

4.2. Nước thải:

Hiện nay tại công ty đã có hệ thống xử lý nước thải nhưng nước

thải đầu ra chưa đạt tiêu chuẩn thải gây ô nhiễm môi trường.

Trong nước vẫn còn hàm lượng lớn kim loại nặng như crom, sắt,

đồng, PH thấp.

4.2.1 Xử lý nước thải cho từng công đoạn:

Tùy từng công đoạn mà nước thải có thành phần và tính chất

khác nhau. Vì vậy sẽ có quy trình xử lý khác nhau cho từng công

đoạn để giảm chi phí xử lý.

23

4.2.2 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 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.

24

4.3 Xây dựng hệ thống xử lý khí thải:

• Trong nhà máy xi mạ có chứa nhiều hóa chất xi mạ độc

hại có mùi như CuCN, các axit H2SO4, HCl,…Vì vậy cần

thiết phải xây dựng hệ thống xử lý khí thải để bảo vệ sức

khoẻ cho người lao động.

• Các tác nhân gây ô nhiễm không khí ở nhà máy chỉ tập

trung vào 3 dạng chính: hơi acid, hơi kiềm và hơi kim loại,

do đó có thể tập trung các nguồn thải này dẫn ra khỏi khu

vực sản xuất và tiến hành xử lý trên cùng một thiết bị:

Thiết bị rửa khí dạng hấp thụ.

25

4.4 Tuần hoàn axit:

Trong công đoạn tẩy rửa hay tẩy bằng axit có PH rất

thấp.Chúng ta có thể tuần hoàn lượng axit này để rửa kim

loại cần mạ. Như vậy chúng ta sẽ tiết kiệm được một lượng

axit đáng kể

4.5 Thay thế thiết bị:

Chúng ta sẽ thay đổi thiết bị để đem lại năng suất cao và

han chế sử dụng nhiên liệu cũng như hạn chế việc ô nhiễm

môi trường.

4.6 Xây dựng quy trình xử lý nước thải tập trung:

Trong quy trình xi mạ có nhiều công đoạn, mỗi công đoạn

thải ra nước thải có thành phần, tính chất khác nhau. Vì vậy

việc thu gom tập trung để xử lý sẽ làm tăng chi phí xử lý

thay vì xử lý riêng từng công đoạn

26

4.6 Thay đổi quy trình công nghệ

Việc thay đổi quy trình công nghệ là một giải pháp

tốt về mặt kỹ thuật. Việc thay đổi quy trình công

nghệ làm giảm lượng thải cũng như lượng thất

thoát ra ngoài, giảm thiểu tình trạng ô nhiễm môi

trường..

4.7 Thu hồi kim loại nặng

Việc thu hồi kim loại năng trong nước thải nếu

thực hiện được sẽ mang lại lợi ích rất lớn bởi vì

các kim loai như Ni, Cu rất đắt

27

Tài liệu tham khảo

[1]. Bùi Thảo Nguyên. Thiết Kế Thiết Bị Phản Ứng Xử Lý Nước

Thải Xi Mạ Nhiễm Đồng. Luận văn cao học

[2]. Nguyễn Xuân Trường. Nghiên Cứu Các Biện Pháp Tổng Hợp,

Khả Thi Nhằm Quản Lý Chất Thải Rắn Công Nghiệp Nguy Hại Tại

Vùng Kinh Tế Trọng Điểm Phía Nam, Luận án tiến sỹ, (2009)

[3]. Nguyễn Đăng Anh Thi. Nghiên Cứu Phương Án Xử Lý Bùn

Thải Chứa Kim Loại Nặng Sinh Ra Từ Hệ Thống Xử Lý Nước Thải

Của Các Cở Sở Xi Mạ. Luận văn cao học, (2001)

[4]. Lâm Minh Triết và Lê Thanh Hải, 2010. Quản Lý Chất Thải

Nguy Hại. Xây Dựng, Hà Nội, 283 trang

28

Cảm ơn cô và các bạn chú ý

lắng nghe!

29