Báo cáo Kiểm soát ô nhiễm ngành mạ điện

ần chính là Zn(NH3)n(H2O)m]2 dung dịch đệm H3BO3, NaCH3COO-, các chất hoạt động bề mặt như keo, giêlanin. C2: dung dịch axit. C3: dung dịch xianua thành phần chính là Na2[Zn(CN)4] dung dịch bóng như glycerin, NaOH - Dung dịch thụ động hóa lớp kẽm chứa muối crom, cromat và các loại axit. - Sản phẩm mạ đạt chất lượng. - Nước thải chứa thành phần: nhiều Zn, muối kẽm, muối amoni và các chất hoạt động bề mặt xút, soda. - Khí thoát từ bể mạ như H2, HCN. - Nước thải có thành phần axit, pH thấp. - Nước thải chứa muối xianua, muối kẽm, chất hoạt động bề mặt, pH cao - Nước thải chứa muối crom, các loại axit, pH thấp. Mạ Niken - Phôi mạ: sắt, thép… C1: dung dịch sunfat có thành phần chính là NiSO4.7H2O, chất đệm như axit Boric, natri axetat. C2: lớp mạ bóng, hợp chất hữu cơ có nhóm chức =C-SO2 như 2,6-disunfonaptalen, paratoluen sunfamit, o-benzen sunfamit; các muối vô cơ. - Sản phẩm mạ - Nước thải chứa muối Niken, axit Boric, axit sunfuric, muối Florua, amoni. - Khí độc thoát ra từ bể mạ: khí hidro (H2), hơi hóa chất. Mạ Crom - Phôi mạ: sắt, đồng, niken, chì, kẽm. - Axit cromicb(CrO3), phụ gia như SO4-, SiF62- - Sản phẩm mạ. - Nước thải chứa axit sunfuric, cromat, axit cromic, thành phần phụ gia. Mạ Đồng - Phôi mạ: thép… C1: dung dịch xianua Na[Cu(CN)2], Na2[Cu(CN)3], Na3[Cu(CN)4]. C2: dung dịch tạo phức của đồng là các chất họ amin như etyldiamin, trietanolamin, amoniac, muối photpho. C3: dung dịch axit, muối sunfat đồng, chất tạo bóng như thioure, axit naptalendisunfonic, hồ tinh bột, chất hoạt động bề mặt. - Sản phẩm mạ - Nước thải chứa muối vô cơ cao, muối đồng, muối amoni, soda, xianua. - Nước thải chứa muối đồng, chất hữu cơ, amoniac,muối photpho. - Nước thải có pH thấp, chứa muối sunfat đồng, thioure, axit naptalendisunfonic, hồ tinh bột, chất hoạt động bề mặt. 1.3 Các dịch vụ, hoạt động và công trình phụ trợ. Lò hơi - Mục đích sử dụng: cung cấp nhiệt cho các công đoạn sản xuất cần sử dụng nhiệt như tẩy rửa, sấy. - Nhiên liệu sử dụng cho lò hơi: các loại nhiên liệu đốt như dầu FO, DO, Than, Củi, Gas. - Vấn đề môi trường phát sinh: từ quá trình đốt tạo ra tro bụi, chất bốc trong củi, nhiệt độ, hơi nước và các loại khí thải như SO2, SO3, NOx, CO, CO2 O2 dư, N2, có khả năng tạo mồ hóng do ngưng tụ các phân tử cacbua – hydro nặng từ quá trình đốt củi trong điều kiện thiếu oxy và nhiệt độ buồng đốt thấp. - Để giảm thiểu các vấn đề về khí thải phát sinh từ quá trình đốt của lò hơi thì khí thải phải được thu gom và xử lý đạt các tiêu chuẩn về môi trường không khí hiện hành. Khu vực nhà kho - Mục đích sử dụng: được xây dựng, bố trí để bảo quản các loại nguyên vật liệu, nhiên liệu, sản phẩm lưu kho và lưu trữ các chất thải, đặc biệt là chất thải nguy hại. - Nhà kho được xây dựng theo các yêu cầu kỹ thuật để đảm bảo các nguyên vật liệu không bị gỉ, không bị giảm chất lượng. Có các hệ thống báo động, thiết bị phòng chống sự cố đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ, đổ tràn các loại hóa chất lỏng, kịp thời ứng cứu khi có sự cố xảy ra. Đối với những chất nguy hiểm và chất thải nguy hại thì nhà kho phải được thiết kế theo quy định của pháp luật về lưu trữ chất nguy hại. - Các vấn đề quan tâm: sự cố cháy nổ, đổ tràn hóa chất. Máy phát điện - Mục đích: sử dụng tại công đoạn mạ điện, tạo tính ổn định cho dòng điện để đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm sau khi mạ. - Nhiên liệu sử dụng: máy phát điện sử dụng các loại nhiên liệu như dầu DO, FO để tạo nhiệt, vấn đề môi trường phát sinh ở đây là khí thải từ quá trình đốt nhiên liệu, các khí này nếu không được thu gom xử lý sẽ làm ô nhiễm môi trường không khí tại các khu vực xung quanh. Các hoạt động vận chuyển - Quá trình nhập nguyên vật liệu, nhiên liệu và xuất sản phẩm có sự ra vào của các loại xe tải, quá trình này làm phát sinh các loại khí thải, tạo ra một lượng bụi do quá trình di chuyển, đây là những tác nhân góp phần gây ô nhiễm môi trường không khí trong khu vực nhà máy. Ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân trực tiếp thực hiện giao nhận hàng và các đối tượng xung quanh. - Các khí thải này rất khó kiểm soát vì tính chất phân tán, nhỏ lẽ và ít được quan tâm trong các doanh nghiệp. Hệ thống xử lý nước thải - Mục đích sử dụng: xử lý nước thải từ cơ sở sản xuất đạt tiêu chuẩn xả thải. - Thiết bị sử dụng: sử dụng các máy móc, động cơ (cánh khuấy, máy bơm…), thiết bị đo pH - Năng lượng sử dụng: sử dụng năng lượng điện để cung cấp cho các thiết bị, máy móc. - Cơ sở hạ tầng: xây dựng hệ thống các bể chứa nước thải, khu nhà, mái che, cống thoát… Hệ thống xử lý khí thải - Mục đích sử dụng: xử lý bụi, hơi dung môi và hơi acid. - Thiết bị sử dụng: hệ thống chụp hút bụi, thu hơi, quạt hút, xyclon, hệ thống lọc tay áo, bộ phận thấm hơi acid. - Năng lượng sử dụng: chủ yếu là sử dụng điện. - Cơ sở hạ tầng: hệ thống đường ống dẫn bụi, dẫn hơi, ống khói… Khu nhà ăn - Mục đích: phục vụ cho cán bộ, công nhân ăn uống. - Vấn đề sử dụng tài nguyên: sử dụng tài nguyên nước, nhiên liệu đốt như, dầu, củi, than đá. - Năng lượng sử dụng: sử dụng năng lượng điện cho các thiết bị chiếu sáng, quạt, thổi lò… - Vấn đề môi trường: lượng nước thải từ khu nhà chế biến thức ăn chứa các thành phần chủ yếu là dầu mỡ, chất hữu cơ, rác nhỏ, cát, chất tẩy rửa. Khí thải và mùi phát sinh từ các bếp nấu do quá trình đốt nhiên liệu và bốc hơi thức ăn (gồm có hơi dầu ăn, hơi nước, chất bay hơi từ thực phẩm…). Vấn đề tiêu thụ tài nguyên nước cũng là vấn đề cần quan tâm đối với khu ăn uống nhằm đưa ra những biện pháp để tiết kiệm nước. Khu nhà vệ sinh - Mục đích: phục vụ cho nhu cầu vệ sinh của cán bộ và công nhân của công ty. - Sử dụng tài nguyên: chủ yếu là vấn đề tiêu thụ tài nguyên nước - Năng lượng: sử dụng điện cho việc chiếu sáng ( không đáng kể). - Vấn đề môi trường cần quan tâm: vấn đề tiêu thụ nước và vấn đề nước thải ( cả nước thải hầm cầu, nước thải từ việc rửa). Chứa các thành phần chính là coliform, cát, rác, chất tẩy rửa ( xà phòng…). 1.4 Cơ sở vật chất hạ tầng, máy móc, thiết bị sử dụng. Bảng 4: Danh mục các trang thiết bị sản xuất sử dụng STT Tên thiết bị ĐVT Cơ sở hạ tầng ĐVT 1 Bể tẩy dầu trước Bể Khu nhà xưởng 2 Bể làm nguội Bể Khu nhà kho 3 Bể tẩy dầu sau Bể Khu nhà ăn 4 Lò ram liên tục Lò Khu hành chính 5 Bể mạ Bể Hệ thống xử lý nước thải 6 Thiết bị làm cứng bề mặt Bộ Hệ thống thu gom và xử lý khí thải 7 Lò luyện Lò 8 Bồn chứa methanol kèm phụ kiện Bồn 9 Bảng điều khiển nhiệt tự động Bộ 10 Máy tách nhanh Bộ 11 Thiết bị khác ( Nguồn: Công ty TNHH xi mạ Hưng Long ) CHƯƠNG II: NHỮNG VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG PHÁT SINH TRONG NGÀNH MẠ ĐIỆN 2.1 Các nguồn phát sinh, các yếu tố gây ô nhiễm môi trường và tác động của chúng. 2.1.1 Môi trường nước. Bảng 5: Nguồn và các yếu tố gây ô nhiễm môi trường nước. Nguồn gây ô nhiễm Dòng thải và thành phần chính Mức độ tác động lên con người và môi trường. Nước thải sản xuất Công đoạn quay bóng ướt Nước thải chứa các thành phần: kim loại nặng, acid sunfuaric, chất hoạt động bề mặt. - Gây ô nhiễm nguồn nước mặt, ảnh hưởng đến môi trường sống và quá trình phát triển của các loài sinh vật, thông qua sự tích lũy của các kim loại nặng trong chuỗi thức ăn sẽ đi vào con người và gây nên những bệnh nguy hiểm như: ung thư, ngộ độc mãn tính, với nồng độ cao gây nên độc cấp tính và có thể dẫn đến tử vong. - Cr(VI) đi vào cơ thể dễ gây biến chứng , tác động lên tế bào, lên mô tạo ra sự phát triển tế bào không nhân, gây ung thư, dù chỉ một lượng nhỏ cũng có thể gây độc đối với con người. -- Nếu Crom có nồng độ lớn hơn giá trị 0,1mg/l gây rối loạn sức khoẻ như nôn mửa. - Hàm lượng kẽm 5 - 10 ppm không ảnh hưởng đến sức khỏe người. Ngộ độc do kẽm cũng là ngộ độc cấp tính, do ăn nhầm phải một lượng lớn kẽm (5-10g ZnSO4 hoặc 3-5ZnCl2) có thể gây chết người với triệu chứng như có vị kim loại khó chịu và dai dẳng trong miệng, nôn, tiêu chảy, mồ hôi lạnh, mạch đập khẽ, chết sau 10 đến 48 giây. Tẩy dầu mỡ bằng dung môi hữu cơ. Nước thải chứa các chất dầu mỡ, dung môi và kim loại nặng. Tẩy dầu mỡ điện hóa. Nước thải chứa độ acid hoặc độ kiềm cao. Tẩy dầu mỡ bằng kiềm và nhũ tương. Nước thải chứa độ kiềm cao và nhũ tương. Tẩy rỉ hóa học. Nước thải chứa độ acid cao hơn 10% và muối kim loại nặng. Mạ kẽm Nước thải có độ pH cao, có chứa nhiều kim loại Zn, xianua, amoni và các chất hoạt động bề mặt xút, soda. Mạ Niken Nước thải chứa niken, florua, amoni, acid boric, acid sunfuaric. Mạ Crom Nước thải chứa Cromat, acid sunfuaric. Mạ đồng Nước thải có chứa muối vô vơ cao; kim loại như đồng, xianua; amoni, soda. Nước thải sinh hoạt Phát sinh từ khu nhà ăn, vệ sinh Nước thải chứa thành phần chủ yếu là coliform, hữu cơ, dầu mỡ, cát, rác có kích thước nhỏ… Gây ô nhiễm môi trường nước, mang theo các mầm bệnh. Bảng 6: Các chỉ số ô nhiễm kim loại nặng của nước thải mạ điện. Chỉ tiêu Đơn vị Nước thải chưa xử lý Tiêu chuẩn kiểm soát TCVN 5945 - 2005 Loại B Loại A pH - 3 – 11 5,5 – 9 6 – 9 Niken (Ni) mg/l 5 – 85 0,5 0,2 Crom (Cr VI) mg/l 1,0 – 100 0,1 0,05 Kẽm (Zn) mg/l 20 – 150 3 3 Đồng (Cu) mg/l 15 – 200 2 2 Sắt (Fe) mg/l 1,0 – 50 5 1 Xianua (CN ) mg/l 1,0 – 50 0,1 0,07 2.1.2 Chất thải rắn. Bảng 7: Các nguồn phát sinh chất thải rắn, thành phần và mức độ tác động. Nguồn gây ô nhiễm Dòng chất thải và thành phần chính Mức độ tác động CTR từ các công đoạn sản xuất Khâu chuẩn bị nguyên liệu CTNH Rác thải khác Không có - Bao bì, dây buộc nguyên liệu, hộp đựng các vật mạ như: các chi tiết nhỏ, thiết bị. -CTNH nếu không được thu gom, lưu trữ và xử lý theo đúng quy định pháp quy sẽ gây hại cho môi trường và con người. Mài thô, mài tinh, quay bóng khô, quay bóng ướt Không có - Bao bì đựng vật liệu mài và vật liệu đánh bóng, bao bì hóa chất, các lơ đánh bóng bị hư… Tẩy dầu mỡ, tẩy gỉ - Các thùng chứa hóa chất có tính chất độc hại: dư dung môi hữu cơ, acid (HCl, H2SO4,HNO3), xút, các muối (FeSO4, Fe(NO3)2, (NH4)2CS - Bao bì đựng xà phòng Quá trình mạ - Thùng chứa các dung dịch mạ và các chất phụ gia khác (H3BO3, NaCH3COO-, o-benzen sunfamit, paratoluen sunfamit…) CTR khác Phát sinh từ các khu hành chính, khu ăn uống, vệ sinh của công nhân, cán bộ nhân viên. - Thành phần chủ yếu là: giấy, thực phẩm dư thừa, các túi nilon, hộp đựng thức ăn. Bùn thải từ quá trình xử lý nước thải - CTNH chứa chủ yếu là cặn kim loại nặng (tùy thuộc vào loại mạ và công nghệ mạ). 2.1.3 Môi trường không khí Bảng 8: Nguồn phát sinh và các yếu tố gây ô nhiễm môi trường không khí. Nguồn gây ô nhiễm Dòng thải và thành phần chính Tác động đến con người và môi trường Công đoạn mài thô, mài tinh. Bột mài, bụi kim loại, SiO2, Cr2O3. -Làm ô nhiễm môi trường không khí trong khu vực sản xuất và khu vực xung quanh. -Tác động sinh vật: làm giảm độ tiếp xúc với ánh sáng , khả năng hô hấp của thực vật. khi lắng đọng xuống nguồn nước sẽ làm nhiễm bẩn nguồn nước, có thể đi vào cơ thể động vật và con người qua chuỗi thức ăn. -Tác động trực tiếp của bụi thải đối với con người: gây những bệnh về mắt, phổi và da. Quay bóng khô, ướt. Bụi mùn cưa, bột mài, oxit sắt, oxit đồng, oxit crom. Công đoạn tẩy rửa Hơi dung môi, hơi axit, khí hydro, và oxit nito nếu rửa đồng. Công đoạn mạ Hơi axit, hơi dung môi, khí thoát ra từ bể mạ như H2, HCN. Vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm. Bụi, khói, các loại khí thải từ quá trình đốt nhiên liệu: NO2, CO, CO2 NOx. 2.2 Các điều kiện an toàn lao động trong ngành mạ điện. 2.2.1 An toàn lao động trong phân xưởng mạ điện. Tất cả những người làm việc trong phân xưởng mạ phải tuỵêt đối thực hiện mọi chỉ dẫn về an toàn lao động , nội quy phòng cháy chữa cháy; phòng chống độc hại hóa chất; phải thực hiện các qui tắc kỹ thuật an toàn và vệ sinh công nghiệp. Phân xưởng mạ cần quạt thông gió, rộng rãi, các máy móc hoạt động cần được bố trí một cách khoa học, hợp lý, kỹ thụât viên phải là người thông thạo, có kinh nghiệm quản lý mọi công đoạn trong phân xưởng. Phân xưởng phải có tủ thuốc phòng tránh độc, cấp cứu sơ bộ, có các dụng cụ phòng chống cháy, an toàn về điện, an toàn về phòng chống độc hại do hóa chất gây nên. Người lao động phải nắm vững công việc mình làm và có hiểu biết cơ bản về sử dụng điện, về cháy nổ, về tính độc hại của hóa chất. Công nhân làm việc phải được trang bị các thiết bị bảo hộ an toàn lao động (thiết bị bảo vệ đường hô hấp, dụng cụ bảo vệ mắt…), khi làm việc trong môi trường có khí độc cần sử dụng mặt nạ phòng độc. Nghiêm khắc xử phạt đối với những trường hợp không đảm bảo quy tắc an toàn lao động đã đề ra. - Trong giai đoạn mài thường phát sinh ra bụi kim loại nên công nhân phải được trang bị khẩu trang mắt kính bảo vệ mắt và hệ hô hấp, - Trong công đoạn tẩy gỉ, sục rửa vật mạ thì trong môi trường làm việc có xuất hiện hơi axit nên phải trang bị mặt nạ phòng độc, hay khẩu trang đặc biệt có thể phòng chống lại tác dụng của axit. Trong thời gian lao động trong phân xưởng mạ tránh ăn uống, hút thuốc, nói chuyện đùa giỡn, tránh dùng tay tiếp xúc trực tiếp với hoá chất. Không được để đổ, vãi hóa chất ra nền nhà, bàn ghế. Sàn nhà phải không hút các dung dịch, phải chụi được môi trường axit và kiềm, nền nhà nghiêng 0,005o đảm bảo dễ thoát nước. - Hóa chất phải được bảo quản trong bình kín. Các thùng hóa chất trong phân xưởng mạ phải được sắp xếp có trật tự, riêng biệt, phải có dán nhãn, bao bì phải đảm bảo chắc chắn. - Ở những chổ có thể gây bỏng hóa chất phải trang bị các bình chữa cháy và vòi nước, có các chất để trung hòa axit. - Dung môi hữu cơ thải bỏ phải được đựng trong các bình đặc biệt không gây cháy, gây nổ, cấm đổ các dung môi vào cống thải. 2.2.2 Sự cố môi trường và ứng cứu sự cố xảy ra trong phân xưởng mạ. a. Sự cố cháy. Những nơi dễ dàng xảy ra sự cố cháy như kho chứa nhiên liệu, hóa chất. Yêu cầu an toàn trong thiết kế: - Trang bị đầy đủ trang thiết bị chữa cháy, bố trí các thiết bị ở vị trí thích hợp ( nơi dễ thấy, vừa với tầm tay…), thực hiện cấm nghiêm ngặt các hành vi hút thuốc, nấu ăn hay các hoạt động có khả năng phát nhiệt trong khu vực nhà kho và khu vực gần kho. - Thường xuyên kiểm tra hệ thống điện trong kho tránh tình trạng chập điện xảy ra. - Bắt buộc nhà thầu tuân thủ các quy định về phòng cháy chữa cháy và an toàn lao động trong thời gian làm việc tại công ty. - Khi có sự cố cháy xảy ra phải thực hiện kiểm soát đám cháy theo chương trình kiểm soát sự cố cháy đã được thiết lập: - Hạn chế phạm vi của đám cháy bằng cách ngăn chặn điều kiện phát triển của ngọn lửa như giảm hay loại trừ các chất cháy, ngừng cung cấp oxi cho nguồn cháy, cách li nguồn cháy. - Giảm tác hại do cháy: di dời các chất có khả năng cháy ra khởi khu vực cháy (xăng dầu) để giảm chất gây cháy. - Đảm bảo sằn sàng có thiết bị chữa cháy khi có sự cố cháy xảy ra. Có bố trí các phương tiện chữa cháy cố định, di động. Nếu phạm vi và mức độ cháy ngoài tầm kiểm soát của nhà máy thì phải gọi ngay cho cơ quan cứu hỏa gần nhất đề yêu cầu sự giúp đỡ. b. Sự cố tràn đổ hóa chất: - Sự cố đổ tràn có khả năng xảy ra tại khu vực nhà kho chứa nguyên nhiên liệu và nơi để các thùng hóa chất trong khu vực sản xuất, nơi lưu trữ các chất thải hóa chất dạng lỏng. - Nhà kho được thiết kế đảm bảo các yêu cầu để ứng cứu sự cố đổ tràn, thoát hiểm cho công nhân: độ dốc của sàn nhà, hệ thống đường gờ, rãnh thu hóa chất, thiết bị đo nồng độ hơi hóa chất, các lối đi trong nhà kho, thiết bị và vật chất ứng cứu sự cố, cửa thoát hiểm. - Phải tập huấn cho công nhân, những cá nhân có liên quan về cách ứng cứu các sự cố tràn đổ hóa chất một cách nhanh chống, an toàn và hiệu quả. Cách xử lý sau sự cố, cách cấp cứu những người bị thương. - Ghi nhận những sự cố xảy ra để làm tài liệu, được lưu trữ để phục vụ cho mục đích quản lý sự cố. 2.2.3 Ngộ độc hóa chất và cách xử lý. Trong trường hợp xảy ra tai nạn lao động (bị bỏng, bị thương…) phải báo ngay cho đốc công, trưởng ca hay phân xưởng trưởng để đưa đến trạm xá. Xianua: NaCN, KCN hay khí HCN là những chất cực kì độc. Liều lượng gây tử vong đối với xianua là 0.2 – 0. hay 0.12mg đối với HCN. Trong mọi thao tác liên quan đến xianua, tránh hít thở phải khí HCN. Triệu chứng ngộ độc Xianua Cách xử lý Rát cổ, chảy nước bọt, tức ngực, đau dạ dày, mạch yếu. Lập tức đưa người bị nhiễm độc ra nơi thóang gió, rửa dạ dày bằng dung dịch thuốc tím 1g/l KMnO4, rồi đưa đến bệnh viện. Các axit HCl, H2SO4, HNO3 không được để gần các chất dễ cháy. Sự cố đối với các axit Cách xử lý Axit H2SO4 đậm đặc, HNO3 đặc làm cháy da thịt gây những vết thương khó chữa, và gây độc hại đối với đường hô hấp. Đựng H2SO4 đậm đặc bằng bình chì hoặc bình nhựa dày, HNO3 đựng trong chai nhựa hoặc chai thủy tinh màu, chắc chắn. Khi bị dính axit vào da cần lập tức xối rửa kỹ dưới vòi nước lạnh và rữa bằng dung dịch soda 1%. Các chất kiềm: NaOH, KOH, Ca(OH)2. Các chất kiềm là những chất kết tinh màu trắng đục, hút ẩm mạnh, khi tan trong nước phát nhiệt rất nhanh. Dung dịch NaOH phá hủy giấy, gỗ, gây bỏng da…Khi xút dính vào da phải dùng dẻ lau khô, dùng dấm pha loảng rửa lại. Nếu trong trường hợp uống nhầm dung dịch NaOH phải nôn ra ngay, rồi uống dung dịch dấm loãng sau đó uống sữa, lòng trắng trứng. Đồng và hợp chất của Đồng ( CuSO3, CuSO4, CuCN ). Những hợp chất đồng khi nhiễm vào cơ thể gây viêm, sưng ống thực quản, bí đái, nôn mửa. Xử lý ngộ độc Cu bằng cách gây nôn, sau đó uống lòng trắng trứng. Chì và hợp chất của Chì ( hơi chì , PbO, Pb3O4, (CH3COO)2Pb ). - Khi bị ngộ độc chì niêm mạc ở lưỡi bị trắng, nhức dầu, co giật, tê liệt, mạch cứng. - Khi uống nhầm dung dịch chứa chì cần gây nôn ra ngay, sau đó uống MgSO4 20-30g/l rửa dạ dày bằng than hoạt tính, sau đó đưa ngay đến bệnh viện. Kẽm và hợp chất của kẽm (ZnSO4, ZnCl2, ZnO..) - Khi bị ngộ độc kẽm có các triệu chứng: vị chát, buồn nôn, bỏng rát dạ dày. - Xử lý bằng cách uống nước nóng, gây nôn, sau đó uống dung dịch soda loảng 1% hay sữa. 2.3 Vấn đề tiêu thụ tài nguyên trong ngành mạ điện. 2.3.1 Tiêu thụ tài nguyên nước. Trong các công nghệ mạ điện nước được sử dụng chủ yếu tại các công đoạn như: quay bóng ướt, tẩy dầu mỡ, tẩy gỉ, rửa sau mạ, nước cung cấp cho lò hơi và có một phần trong các dung dịch mạ. 2.3.2 Tiêu thụ điện. Điện là loại năng lượng được sử dụng nhiều tại các cơ sở mạ điện, cung cấp năng lượng cho hầu hết các loại máy móc, thiết bị và các động cơ trong nhà máy như các thiết bị quay tại công đoạn quay bóng, máy mài, công đoạn mạ phủ, ngoài ra điện còn sử dụng cho chiếu sáng, các loại quạt thông gió, quạt mát, công trình phụ trợ… 2.3.3 Tiêu thụ tài nguyên khoáng sản (tài nguyên địa khai). Nguyên liệu đầu vào chủ yếu của ngành mạ điện là các kim loại như Niken, Crom, Đồng, Kẽm, Bạc, Vàng, Platin…,đây là những loại tài nguyên quý giá đối với các quốc gia, có vai trò to lớn trong quá trinh phát triển kinh tế. Ngoài ra, các công nghệ mạ điện còn sử dụng một số lượng rất lớn các nhiên liệu địa khai như than đá, dầu DO, FO, đây là những loại tài nguyên không tái tạo được nên việc sử dụng các loại tài nguyên này cần có một quá trình đánh giá và phân bổ hợp lý. Nhận xét: Đối với công nghệ mạ điện vấn đề tiêu thụ tài nguyên cần quan tâm là tiêu thụ tài nguyên khoáng sản và năng lượng điện. - Đầu vào của ngành mạ điện chủ yếu là kim loại, nhiên liệu đốt, các mỏ địa khai là một loại tài nguyên không tái tạo được, nhưng việc sử dụng và khai thác loại tài nguyên này đang là một áp lực lớn cho các nhà quản lý. Yêu cầu về một biện pháp khai thác hợp lý và vật liệu thay thế là rất cần thiết. - Điện được sử dụng cho hầu hết các thiết bị, máy móc trong xưởng mạ, cho cả mục đích sản xuất và tiêu dùng. Vấn đề cần quan tâm đối với loại tài nguyên này là tiết kiệm năng lượng. Thiết kế một hệ thống chiếu sáng, quạt thông gió, và một chương trình vận hành phù hợp để tiết kiệm được tối đa lượng điện tiêu thụ. Nâng cao ý thức trong sử dụng điện của các đối tượng trong công ty. - Vấn đề tiêu thụ nước đối với ngành mạ điện là không đáng kể và lượng nước cấp cho các công đoạn trong sản xuất không nhiều, chủ yếu cho khâu tẩy rửa và sinh hoạt. Nhưng cũng cần có những biện pháp nhằm tiết kiệm lượng nước sử dụng, vừa tiết kiệm được chi phí vừa giảm những tác động về môi trường và tài nguyên. CHƯƠNG III: CÁC BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT Ô NHIỄM NGÀNH MẠ ĐIỆN 3.1 Các biện pháp kỹ thuật xử lý chất thải. 3.1.1 Các biện pháp xử lý nước thải: Mạ điện là ngành sử dụng nhiều hóa chất, trong các công đoạn từ khâu làm sạch phôi đến khâu mạ, đều sử dụng nước và hoá chất để tẩy rửa vật mạ trước khi cho vào mạ hay sau khi lấy ra để thực hiện công đoạn khác cho đến khi hoàn thành sản phẩm. Thành phần nước thải xi mạ phụ thuộc vào các phương pháp mạ khác nhau như mạ Crôm, mạ Niken , mạ Thiếc….Điểm giống nhau là nước thải xi mạ chứa nhiều muối kim loại hoà tan, có độ pH thay đổi rộng từ axit mạnh đến kiềm mạnh và hầu như hàm lượng BOD và COD trong nước thài ngành xi mạ là không đáng kể và cùng có một mục tiêu là xứ lý nước thải đạt TCVN 5945 -2005 (loại B hay loại C tùy theo quy định tại nguồn tiếp nhận). Bảng 9: Các chỉ số ô nhiểm kim loại nặng của nước thải ngành mạ điện.. Chỉ tiêu Đơn vị Nước thải chưa xử lý Tiêu chuẩn kiểm soát TCVN5445-2005 Loại B Loại C pH - 3-11 5,5 - 9 5 - 9 Ni mg/l 5-85 0.5 2 Cr mg/l 1,0-50 0.1 0.5 Zn mg/l 20-150 3 5 Cu mg/l 15-200 2 5 Fe mg/l 1,0-50 5 10 CN mg/l 1,0-50 0.1 0.2 Do đặc tính nước thải nên công nghệ xử lý áp dụng một số phương pháp dựa trên cơ sở tính chất của muối kim loại. Nhiệm vụ chính là loại bỏ các ion kim loại nặng, các độc tính gây hại, các chất hoạt động bề mặt và các chất phụ gia của nước thải. Có hai phương pháp xử lý cation kim loại nặng trong nước thải đó là kết tủa hidroxit kim loại và phương pháp trao đồi ion. 3.1.1.1 Kết tủa hidroxit kim loại: Khi nước thải có tính axit nên trung hòa nước thải về pH > 7, khi đó các ion kim loại Zn, Pb, Cu, Ni, Fe có trong nước thải kết tủa hidroxit không tan như Zn(OH)2, Ni(OH)2, Cu(OH)2, Cr(OH)3, sau đó dùng phương pháp tạo bông, lắng cặn và dễ dàng tách chúng ra khỏi nước thải. Thu gom Nước thải Nước thải sau xử lý Lọc Lắng Keo tụ Phản ứng oxy hóa Rửa lọc NaOH,CaO FeSO4, NaSHO3 Bã bùn thải Lọc bùn Bùn lắng Hình 3: Sơ đổ xử lý nước thải mạ điện bằng phương pháp kết tủa. - Nguyên lý chính của phương pháp dựa trên tính chất keo tụ kết tủa của hidroxit các kim loại nặng có trong nước thải xi mạ, thể hiện qua các phản ứng: NiSO4 + 2NaOH = Ni(OH)2 + Na2SO4 CuSO4 + NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4 Cr2(SO4)3 + 6 NaOH = Cr(OH)3 + 3 Na2SO4 ZnSO4 + 2NaOH = Zn(OH)2 + Na2SO4 - Kết tủa được cho qua các bể lắng, tách ra, làm khô và tái sử dụng hoặc bỏ di. - Nước sau khi loại trừ kim loại nặng, còn chứa các muối vô cơ như Na2SO4, NaCl, NaCNO và thải ra ngoài. Tùy theo thành phần nước thải để lựa chọn phương pháp xử lý đặc trưng: Nước thải có xianua và không chứa Cromat : Trong công nghệ xi mạ đồng, kẽm,…nước thải thường chứa các hợp chất có gốc Xianua như Na(CN)2, KCN, Cu(CN)2 và các hợp chất khác có chứa xianua. Để khử được người ta thường dùng các chất oxi hóa mạnh như hydrogen peroxit (H2O2), Clo, thuốc tím (KMnO4), hay oxi hoá bằng FeSO4. Nước thải sau khi tập trung vào bể chứa, tiến hành kiểm tra độ pH và cho thêm CuSO4, chỉnh pH lên 10-11 bằng xút, soda hoặc vôi, cho thêm dung dịch H2O2 trộn đều. Sau đó dùng axit điều chỉnh pH xuống 7- 8 để quá trình oxi hoá Xianua diễn ra triệt để. Đồng thời trong quá trình trung hòa Xianua thì có một số hidroxit kim loại được tạo thành Cu(OH)2, Zn(OH)2. ..Sau đó thực hiện quá trình lắng và đưa nước qua bể lọc và cuối cùng là thải ra ngoài. Sau vài lần kết tủa lượng hidroxit kết tủa tích tụ nhiều trong bể lắng, cần tháo cặn vào bể chứa cặn, phần nứơc trong bể thải ra ngoài, còn phần cặn thì cho vào ngăn lọc hoặc cho vào túi lọc khô. Nước thải có Cromat và không có Xianua. - Để loại trừ Cromat khỏi nước thải tiến hành khử Cr6+ thành Cr3+ bằng FeSO4 hay bằng NaHSO3 (bisulfit natri). - Đối với nước thải có chứa Crom thì điều chỉnh pH < 5, sau đó cho natri sunfit, dùng vôi hay soda điều chỉnh pH = 8 - 9 để cho quá trình kết tủa hidroxit kim loại diễn ra. Tiếp tục thực hiện quá trình lắng, lọc. Nước thải có chứa Cromat và Xianua: Điều chỉnh cho pH < 5, tiếp tục cho FeSO4 .7H2O vào, sau đó nâng giá trị pH = 7-8 để thực hiên quá trình kết tủa của hidroxit kim loại,thực hiên quá trình lắng, lọc. 3.1.1.2 Phương pháp trao đổi ion. Bã cặn Lọc Keo tụ Nhựa tái sinh Nước thải H2SO4, NaOH Tái sinh nhựa Trao đổi cation, và anion Phản ứng Thu gom Nước thải Nước thải sau xử lý NaHSO3, FeSO4 NaOH Hình 4: Sơ đồ Xử lý nước thải mạ điện bằng phương pháp trao đổi ion. Nước thải khi tiếp xúc với nhựa trao đổi cation thì các cation kim lọai nặng trong nước thải trao đổi với các H+ theo phương trình: R-H + MeX = R-Me + H+ + X- R-H là nhựa trao đổi cation. MeX: cation(Cu2+, Ca 2+ ,…) Tiếp theo dung dịch tiếp xúc với nhựa trao đổi anion với các anion nước thải sẽ trao đồi với các các ion OH- của nhựa và bị giữ lại trong nhựa. Sau khi xử lý bằng phương pháp nhựa trao đổi ion nước đầu ra có độ sạch cao và có thể tái sử dụng. R-OH + X- = R - X + OH- H+ + OH- = H2O R-OH