Xử lý nước thải nhiễm kim loại nặng bằng phương pháp kết tủa

Phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước

Phương pháp hấp phụ

Sự hấp phụ hiện nay được công nhận là một phương pháp đạt  hiệu quả cao và tính kinh tế trong xử lý nước nhiễm kim loại nặng. Trong xử lý nước, hấp phụ là quá trình hút chất hòa tan lên bề mặt xốp. Vật liệu có khả năng hấp phụ kim loại nặng như : than hoạt tính, cát mangan, zeolit, laterit, đá ong, chất hấp phụ hữu cơ, chất hấp phụ sinh học,…

Cơ chế chung của hấp phụ là sự tương tác nhờ lúc hút tĩnh điện giữa ion kim loại nặng với  các tâm hấp phụ trên bề mặt chất hấp phụ (hấp phụ vật lý) hay là sự liên kết thông qua phản ứng hóa học giữa ion kim loại nặng và các nhóm chức của tâm hấp phụ (hấp phụ hóa học)

*Ưu điểm:

– Xử lý hiệu quả kim loại nặng ở nồng độ thấp và có tính chọn lọc cao.

* Nhược điểm:

– Chi phí xử lý cao.

– Định kỳ thay thế hoặc thực hiện tái sinh vật liệu hấp phụ.

hương pháp lọc màng

Các loại màng được sử dụng để loại bỏ kim loại khỏi nước thải là siêu lọc UF, công nghệ lọc nano NF, thẩm thấu ngược RO, điện thẩm tách,… Sau đây là giới thiệu sơ bộ về một số loại màng lọc:

– Màng siêu lọc UF( Ultra Filtration) là màng siêu lọc sợi rỗng thẩm thấu với kích thước lỗ màng từ 0,1~0,001µm do vậy chủ yếu ngăn lại virus, vi khuẩn, bụi, hydroxit kim loại, chất keo, nhũ tương, chất rắn lơ lửng…

– Lọc nano NF công nghệ lọc cho phép loại bỏ các vật thể có kích thước từ 0,001- 0,01 µm trở lên ra khỏi nước, ngoài ra vật liệu NF có thể phản ứng với các chất trên bề mặt, hấp phụ, hấp thụ các chất hóa học.

– Lọc thẩm thấu ngược RO là công nghệ lọc cho phép loại bỏ các vật thể có kích thước từ 0,0005µm trở lên ra khỏi dung dịch. Áp suất làm việc từ 2-70 bar. Công nghệ RO loại bỏ đến hơn 99 % các muối hòa tan, ion kim loại theo lý thuyết chỉ có phân tử nước có kích thước khoảng 0,0002µm có thể đi qua màng RO

*Ưu điểm:

– Xử lý hiệu quả kim loại nặng ở nồng độ thấp và có tính chọn lọc cao.

* Nhược điểm:

– Chi phí xử lý cao, chỉ áp dụng được cho hàm lượng kim loại thấp và lưu lượng thấp

– Định kỳ thay thế màng lọc.

Phương pháp kết tủa hóa học

Cơ chế của phương pháp này chính là việc bổ sung các hóa chất để làm kết tủa các ion kim loại hòa tan trong nước sau đó loại bỏ chúng bằng hình thức lắng cặn hoặc lọc.

Kết tủa hóa học được sử dụng rộng rãi nhất là kết tủa hydroxit. Đối với các ion kim loại nặng có thể dựa vào tính chất hydroxit của chúng không tan trong nước để sử dụng các dung dịch kiềm như NaOH, Ca(OH)₂, nâng pH để thu được kết tủa dạng hydroxit.

Hiện nay, phương pháp mới đc áp dụng đạt hiểu quả cao và tối đa chi phí là phương pháp kết tủa kim loại nặng bằng hợp chất cao phân tử (polyme) DTCR

DTCR là dạng nhựa chất lỏng, sau khi phản ứng với ion kim loại nặng trong nuớc thải, tạo thành muối không hòa tan trong nước, cho thêm chất hữu cơ hoặc vỏ cơ, sẽ sinh thành kết tủa không hòa tan, đạt mục đích loại bỏ ion kim loại nặng trong nước thải. DTCR có thể tạo thành phản ứng với ion kim loại năng như: Hg+2, Cd+2, Pb+2 Mn+2 Cu+2, Ni+2, Zn+2, Cr+3 Cr+6… tạo thành muối không hòa tan trong nước, tiến hành xử lý một lần được tất cả các ion kim loại nặng

*Ưu điểm:

– Xử lý hiệu quả kim loại nặng với lưu lượng lớn.

– Chi phí tối ưu so với các loại tủa kim loại dùng hóa chất cơ bản.

* Nhược điểm:

– Phương pháp mới nên chưa được biết đến và áp dụng rộng rãi.