THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT NHÔM

Nhôm là kim loại được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống. Sản xuất nhôm là ngành công nghiệp có nhiều tiềm năng phát triển ở Việt Nam. Xây dựng hệ thống xử lý nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất là điều kiện quan trọng để các nhà máy được phép đi vào hoạt động. Vậy cần phải thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhôm như thế nào để đạt hiệu quả tốt nhất. Hãy tìm kiếm câu trả lời cùng WeMe nhé!

Các nguồn phát sinh nước thải sản xuất nhôm

Quy trình sản xuất nhôm

Hiện nay, cách điều chế nhôm chủ yếu là tách nhôm trong quặng boxit có lẫn SiO2 và Fe2O3. Boxit là loại quặng hình thành từ trong quá trình phong hóa các đá giàu nhôm hoặc tích tụ từ các quặng có trước bởi quá trình xói mòn. Từ boxit có thể tách ra Al2O3, đây là nguyên liệu chính để luyện nhôm trong các lò điện phân.

Chất thải từ sản xuất bột nhôm sẽ tạo thành 2 loại bùn đỏ, cần được lưu trong các hồ bảo quản để khử soda. Bột nhôm được đưa vào lò nóng chảy, lò điện phân để sản xuất nhôm. Trong lò điện phân, bột nhôm bị tách ra thành nhôm kim loại và axit. Nhôm tinh khiết sẽ lắng xuống dưới lò. Dùng điện thế cao để điện phân và đun nóng. Sau khi nóng chảy có máy hút nhôm nóng chảy. Đổ khuôn đúc thành từng bánh lớn nhôm kim loại tinh khiết, sau đó mang bánh nhôm sang xưởng cán ép cán nhiều lần cho thành 1 tấm nhôm dài rồi cuộn lại thành từng cuộn lớn.

Sơ đồ quy trình sản xuất nhôm

Hiện nay, nhôm thanh định hình đang được sử dụng rộng rãi, dần thay thế được sắt và đang trở thành một trong những vật liệu chủ đạo. Sơ đồ công nghệ sản xuất nhôm thanh định hình

Các công đoạn phát sinh nước thải trong quá trình sản xuất nhôm

Quá trình sản xuất nhôm chủ yếu phát sinh ra chất thải dạng rắn, bên cạnh đó vẫn có nước thải. Nước thải sản xuất nhôm phát sinh từ các nguồn sau:

  • Quá trình tinh luyện, giải nhiệt, làm nguội nhôm;
  • Quá trình làm mát hoặc vệ sinh thiết bị;
  • Nước thải sinh hoạt của công nhân trong nhà máy;
  • Nước thải từ quá trình xử lý khí;
Nhà máy sản xuất nhôm
Nhà máy sản xuất nhôm

Nước thải sản xuất nhôm ảnh hưởng như thế nào đến con người và môi trường?

Mặc dù phát sinh ít nhưng hàm lượng chất gây ô nhiễm trong nước thải sản xuất nhôm rất cao. Đặc biệt là hàm lượng các kim loại nặng, dầu mỡ và chất hữa cơ.

Nước thải chưa qua xử lý được xả trực tiếp ra môi trường sẽ làm thay đổi thành phần, tính chất môi trường nước; ảnh hưởng xấu đến các loài sinh vật; làm mất mỹ quan;…

Con người ăn phải thức ăn bị nhiễm độc từ nguồn nước thải sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe.

Ngoài ra, các kim loại nặng sẽ lắng xuống đáy sông và xuống mạch nước ngầm, gây ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước dưới đất.

Nước thải sản xuất nhôm

Thành phần đặc trưng của nước thải nhôm và các quy định liên quan

Thành phần, tính chất của nước thải sản xuất nhôm chủ yếu là các kim loại nặng, dầu mỡ khoáng và các hợp chất hữu cơ. Khi so sánh giá trị các thông số ô nhiễm trong nước thải so với quy chuẩn quốc gia về nước thải công nghiệp thì các giá trị này cao hơn nhiều. Vì vậy cần phải được xử lý trước khi xả ra môi trường.

Bảng. Thông số ô nhiễm của nước thải sản xuất nhôm

STT Thông số ô nhiễm Đơn vị Giá trị QCVN 40:2011/BTNMT
Cột A Cột B
1 pH 8-10 6-9 5,5-9
2 COD mg/L 300-500 75 150
3 BOD5 mg/L 150-300 30 50
4 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/L 300-500 50 100
5 Sắt mg/L 15-16,5 1 5
6 Đồng mg/L 10-15 2 2
7 Kẽm mg/L 12-16 0,05 0,1
8 Mangan mg/L 3-5 0,05 1
9 Tổng dầu mỡ mg/L 20-25 5 10
10 Tổng Coliforms Vi khuẩn/100mL 105 3000 5000

Làm sao để xử lý nước thải sản xuất nhôm?

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhôm là vấn đề đang được quan tâm hiện nay do ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường mà loại nước thải này mang lại. Để giảm thiểu được tác động do nước thải sản xuất nhôm gây ra, cần xây dựng hệ thống xử lý, lựa chọn công nghệ phù hợp với tính chất để xử lý trước khi xả ra môi trường.

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sản xuất nhôm

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhôm
Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhôm
Hệ thống xử lý nước thải nhôm
Hệ thống xử lý nước thải nhôm

Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Nước thải sản xuất nhôm chủ yếu chứa kim loại nặng, dầu mỡ khoáng và các cặn lơ lửng. Vì vậy phương pháp phù hợp để xử lý là phương pháp cơ học và hóa lý. Trong hệ thống xử lý này, cụm keo tụ tạo bông có vai trò quan trọng trong việc xử lý các kim loại nặng.

Nước thải từ các nguồn được đưa về hố thu gom. Song chắn rác thô đặt trước hố thu nhằm loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn ra khỏi nước thải. Sau đó nước thải được bơm qua bể tách dầu mỡ để loại bỏ các dầu mỡ khoáng.

Bể điều hòa có chức năng cân bằng lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm. Bố trí hệ thống thổi khí để xáo trộn nước thải, tránh lắng cặn ở bể và sinh ra mùi khó chịu.

Nước thải được bơm qua cụm keo tụ tạo bông. Châm NaOH để điều chỉnh pH tới giá trị tối ưu. Song song đó, cho hoá chất keo tụ mang điện tích dương bao gồm PAC và phèn nhôm vào nước thải với liều lượng nhất định và được kiểm soát chặt chẽ bằng các thiết bị điện tử. Chất trợ keo tụ là các polymer âm kết hợp với hệ keo mang ion dương giúp cho quá trình lắng các bông bùn xảy ra nhanh hơn.

Trong điều kiện môi trường thuận lợi cho quá trình keo tụ, hóa chất keo tụ và các chất ô nhiễm trong nước thải tiếp xúc, tương tác với nhau, hình thành các bông cặn nhỏ li ti trên khắp thể tích bể. Sau đó va chạm, dính kết và hình thành nên những bông cặn có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông cặn ban đầu.

Nước thải từ bể keo tụ tạo bông được phân phối vào vùng phân phối nước của bể lắng. Các bông cặn được lắng theo phương pháp lắng trọng lực. Nước thải được thu qua máng thu nước của bể lắng và tiếp tục chảy qua bể khử trùng.

Bể khử trùng có chức năng diệt các vi sinh vật bằng hóa chất NaOCl. Nước thải chảy qua bể trung gian và được bơm vào bồn lọc áp lực.

Bể lọc áp lực sử dụng trong công nghệ này là bể lọc áp lực đa lớp vật liệu: sỏi đỡ, cát thạch anh và than hoạt tính, để loại bỏ các chất lơ lửng, các chất rắn không hòa tan, các nguyên tố dạng vết nhằm đảm bảo độ trong của nước. Nước rửa lọc sẽ được đưa về lại bể điều hòa để xử lý.

Bùn dư sinh ra từ bể lắng được bơm về bể chứa bùn. Tại công trình đơn vị này, bùn lắng ở đáy bể sẽ được bơm qua máy ép bùn, phần bùn khô sẽ được các đơn vị xử lý chất thải rắn thu gom. Nước tách ra từ bề mặt bể chứa bùn sẽ chuyển về lại bể điều hòa để tiếp tục quá trình xử lý.

Kết luận

Như vậy, bên cạnh những đóng góp của công nghiệp sản xuất nhôm thì vấn đề nước thải phát sinh vẫn có khả năng trở thành mối đe dọa đối với môi trường. Do vậy, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhôm là việc làm cấp bách và vô cùng cần thiết đối với mỗi nhà máy, cơ sở sản xuất.

Ngoài ra, WeMe còn cung cấp các loại máy xử lý nước thải khác với đa dạng công suất, phù hợp cho mọi nhu cầu xử lý. Vui lòng xem thêm TẠI ĐÂY.

Nếu quý khách hàng có bất kì thắc mắc nào, vui lòng LIÊN HỆ ngay với WeMe để được tư vấn, hỗ trợ kịp thời. Được đồng hành cùng quý khách hàng chính là niềm vinh hạnh cho WeMe chúng tôi.

CÔNG TY CỔ PHẦN NĂNG LƯỢNG WEME

Trụ sở chính : 124/1 Lý Thường Kiệt, Phường 7, Quận Gò Vấp, Tp. Hồ Chí Minh
Điện thoại : 0906.653.007
Email : wemecompany@gmail.com
Fanpage : Môi Trường WeMe
Chuyên viên tư vấn : 0824.653.007

0906653007