Đồng (Cu) là một kim loại nặng được khai thác và sử dụng trong nhiều trong sản xuất công nghiệp, bao gồm mạ và in kim loại cũng như sản xuất các linh kiện điện tử, bảng mạch, sơn, bột màu, giấy, bột giấy và phân bón. Tương tự như các kim loại nặng khác, đồng là một vật liệu có giá trị nhưng lại gây nguy hiểm khi xuất hiện trong nước thải đầu ra. Trong bài viết này, hãy cùng Biogency xác định một số công nghệ xử lý phổ biến để giảm hàm động đồng có trong nước thải và khám phá những ưu và nhược điểm của mỗi công nghệ khử đồng trong nước thải.
Các nội dung chính
Tại sao nên khử đồng trong nước thải?
Đồng là một nguyên tố tự nhiên chiếm tỷ trọng cao hơn so với nước, cũng như độc tính của nó ở nồng độ thấp. Do những đặc điểm này, đồng được xếp vào nhóm kim loại nặng, chung nhóm với các kim loại như thủy ngân, cadmium, asen, crom và chì.
Đồng chứa hàm lượng cần thiết để có thể hỗ trợ hệ sinh thái động thực vật phát triển, hàm lượng đồng quá mức tồn tại trong nước, đất có thể gây ra những rủi ro đáng kể đối với môi trường và sức khỏe con người. Ở người, tiếp xúc lâu dài với mức đồng hơi cao có thể dẫn đến các triệu chứng nhẹ như đau đầu và rối loạn tiêu hóa. Tiếp xúc với hàm lượng đồng quá cao gây một số tác động nghiêm trọng đến sức khỏe, bao gồm suy giảm trí nhớ, hệ thần kinh, cũng như gây ra các bệnh liên quan đến gan, thận, hệ tiêu hoá,….
Do đó, việc kiểm soát nguyên tố đồng là vô cùng cần thiết là để bảo vệ sức khỏe con người, an toàn cộng đồng và duy trì hệ sinh thái.
Xem thêm: Khử Cadmium trong nước thải
Các công nghệ tốt nhất để khử đồng trong nước thải
Một số công nghệ phổ biến thường được sử dụng để có thể tách đồng khỏi nước thải mang đến những lợi ích có thể rất khác nhau tùy theo đặc điểm của mỗi loại. Tóm lại, việc tách khử đồng tốt nhất là phải phù hợp với đặc điểm hệ thống, tính chất dòng thải và điều kiện xử lý riêng của mỗi khu công nghiệp.
Khi xác định công nghệ xử lý đồng khỏi nước thải, các khu công nghiệp cần phải đánh giá chi tiết về dòng nước thải của họ (ví dụ như nồng độ đồng và các thành phần ô nhiễm khác, cũng như xác đính đúng nhiệt độ, pH, tốc độ dòng chảy,…).
Bên cạnh đó, cần phải cân bằng các yếu tố khác như không gian xử lý, tốc độ và chi phí lắp đặt, xây dựng, số lượng người vận hành, bảo trì hệ thống,… Các công nghệ liệt kê dưới đây sẽ cung cấp đến bạn một cách tổng quan nhất về hiệu quả tách và khử đồng ra khỏi dòng thải công nghiệp, chi tiết như sau:
Keo tụ, tạo bông
Thiết kế bể keo tụ, tạo bông là một trong những phương pháp xử lý phổ biến hơn được sử dụng để loại bỏ nguyên tố đồng khỏi nước thải. Vì cơ chế hoạt động tương đối đơn giản và chi phí đầu tư phù hợp với doanh nghiệp.
Quá trình xử lý về cơ bản bao gồm việc thêm các chất kết tủa hóa học vào dòng thải, hoá chất tương tác với các ion đồng để tạo thành các chất kết tủa không hòa tan, sau đó có thể được loại bỏ bằng cách tách bông cặn (chẳng hạn như lọc hoặc lắng cặn) . Khi tìm kiếm kết tủa hóa học để loại bỏ đồng, bạn nên lưu ý rằng mức độ loại bỏ đồng phụ thuộc vào việc sử dụng chất kết tủa hóa học nào và không phải chất keo tụ nào cũng đều sẽ làm giảm mức độ đồng xuống dưới giới hạn xả thải cho phép.
Kết tủa tạo thành thường cố gốc hydroxit và sunfua cũng như các tác nhân tạo chelat và kết tủa vôi. Nước mưa cũng có thể dẫn đến việc tiêu thụ quá nhiều hóa chất và tạo ra bùn khi được sử dụng để loại bỏ đồng, vì vậy bạn cần lập kế hoạch cho cả hai khía cạnh này khi xem xét thiết kế bể keo tụ tạo bông phù hợp.
Nói chung, phương pháp keo tụ, tạo bông rất phù hợp cho các dòng nước thải có nồng độ đồng cao, mặc dù nó có xu hướng kém hiệu quả hơn khi phải xử lý hàm lượng kim loại trong nước thải ở mức thấp.
Xem thêm: Xử lý nước thải nhiễm Asen
Sử dụng bể tuyển nổi (DAF)
Công nghệ bể tuyển nổi (DAF) là một kỹ thuật xử lý nước thải trong đó các chất đông tụ hóa học được thêm vào dòng chảy để tác động lên các chất gây ô nhiễm để thu thập thành các hạt nhỏ. Quá trình xử lý được tiến hành bằng cách tạo ra các bọt khí để hình thành các hạt nổi lên bề mặt, nơi chúng tạo thành một lớp bùn để dễ dàng loại bỏ.
Trong khi có các loại tuyển nổi khác, bao gồm tuyển nổi ion và tuyển nổi kết tủa, DAF vẫn là loại công nghệ tuyển nổi phổ biến nhất để loại bỏ đồng và các kim loại khác. Trong số các lợi ích của công nghệ DAF là hiệu quả và tính chọn lọc cao để loại bỏ đồng, bên cạnh đó thời gian lưu nước ngắn, chi phí vận hành thấp và khối lượng bùn sản sinh nhỏ, cô đặc hơn so với lắng. Tuy nhiên, các cơ sở xem xét sử dụng DAF để loại bỏ đồng vì công nghệ này đòi hỏi đầu tư vốn cao và nhu cầu bảo trì đáng kể.
Công nghệ hấp phụ
Hấp phụ là một công nghệ xử lý sử dụng lực hút phân tử để tách các chất gây ô nhiễm khỏi nước thải. Công nghệ hấp phụ vật lý thường được sử dụng để loại bỏ đồng và các kim loại nặng khác bằng cách cho dòng nước thải đi qua môi trường hấp phụ. Có nhiều loại môi trường hấp phụ có thể được sử dụng để loại bỏ đồng, bao gồm than hoạt tính, ống nano carbon, zeolite, đất sét, cũng như sinh khối bao gồm nấm, tảo hoặc vi khuẩn.
Vì các ion đồng (hoặc các ion kim loại khác) bị thu hút vào chất hấp phụ nhiều hơn là với nước, chúng bị kéo ra khỏi dung dịch một cách hiệu quả, trong khí đồng vẫn bám trên bề mặt của chất hấp phụ khi nước thải chảy qua. Quá trình hấp phụ mang lại nhiều lợi ích cho các khu công nghiệp đang tìm kiếm công nghệ loại bỏ đồng tối đa, vì đây là một quá trình tương đối đơn giản từ kỹ thuật cho tới chi phí vận hành thấp.
Những trở ngại cần xem xét khi ứng dụng công nghệ này là khả năng chất hấp phụ thấp và khả năng tái tạo môi trường hấp phụ bị hạn chế, cả hai đều có thể dẫn đến chi phí cao hơn liên quan đến việc thay thế môi trường thường xuyên. Do đó, công nghệ hấp phụ được sử dụng tốt nhất cho các dòng thải có nồng độ đồng tương đối thấp.
Trao đổi ion
Trao đổi ion (IX) là một quá trình xử lý vật lý – hóa học trong đó dòng nước thải được đi qua chất nền nhựa tạo điều kiện thuận lợi cho việc trao đổi các ion tích điện, chẳng hạn như nguyên tố đồng. Nhựa chọn lọc các hạt tích điện này từ dung dịch, giữ lại chúng cho đến khi nhựa được tái sinh lại.
Trao đổi ion là một cách tiếp cận hiệu quả để loại bỏ đồng trong các dòng nước thải có nồng độ ion kim loại thấp, mặc dù hiệu quả có thể khác nhau tùy thuộc vào độ pH của nước thải. Khi sử dụng phương pháp này, để có thể loại bỏ đồng, bạn cần lập kế hoạch cho lịch tái tạo và bảo trì thường xuyên, điều này sẽ đảm bảo rằng hệ thống tiếp tục và hiệu quả trong việc giảm đồng xuống mức cho phép.
Ngoài ra, bạn cần phải có kế hoạch xử lý an toàn các sản phẩm thải ra sau quá trình trao đổi ion, bao gồm cả chất thải từ các chu trình tái sinh nhựa và nước rửa bị ô nhiễm. Nói chung, Trao đổi ion là một lựa chọn kém khả thi hơn đối với các công nghệ khác do chi phí bảo dưỡng và xả thải quá cao.
Sử dụng màng lọc
Lọc màng là một quá trình phân tách vật lý theo áp suất, trong đó nước thải sẽ đi qua màng lọc bán thấm. Bất kỳ hạt nào lớn hơn lỗ của màng đều được giữ lại để chất lỏng có thể đi qua. Các loại màng lọc thường được sử dụng để loại bỏ đồng bao gồm màng lọc nano (NF), thẩm thấu ngược (RO) và thẩm tách điện . Màng siêu lọc (UF) cũng có thể được sử dụng, mặc dù phạm vi kích thước lỗ của nó quá lớn để có thể tự thu giữ các ion đồng một cách hiệu quả, cho nên nó phải được kết hợp với các công nghệ xử lý khác để hỗ trợ. Công nghệ lọc màng có thể là một lựa chọn tốt cho các yêu cầu xử lý nước thải ở giới hạn nghiêm ngặt, ưu tiên xử lý đồng hoặc xử lý các nguyên tố ô nhiễm khác khỏi dòng thải.
Cơ sở xem xét màng lọc để loại bỏ đồng cũng cần cân nhắc với những nhược điểm như chi phí vận hành cao để làm sạch, bảo trì và thay thế màng thường xuyên, mức tiêu thụ năng lượng từ trung bình đến cao và phải giới hạn tốc độ dòng chảy.
Xem thêm: Xử lý nước thải mạ Crom
Ứng dụng kết hợp công nghệ sinh học để xử lý nước thải hiệu quả
Các bước kết hợp công nghệ sinh học
Sau quá trình khử Đồng trong nước thải, công đoạn tiếp theo là người vận hành nên áp dụng đó là công nghệ sinh học để xử lý tối ưu nước thải ô nhiễm. Cụ thể, công nghệ sinh học chủ yếu bao gồm 2 bước: Biostimulation (kích thích sinh học) và Bioaugmentation (tăng cường sinh học) để xử lý nước thải chuẩn đầu ra.
- Biostimulation (Kích thích sinh học): đây là một quá trình dựa trên sự trao đổi có kiểm soát của oxy hòa tan và các chất dinh dưỡng (như nitơ và phốt pho) vào hệ thống xử lý nước thải.
- Bioaugmentation (Tăng cường sinh học): là một bước trong đó vi sinh vật ngoại vi và vi sinh vật tự nhiên được kết hợp vào hệ thống để tăng cường xử lý. Với mật độ và tiêu chuẩn vi sinh phù hợp, đây là phương pháp phổ biến giúp cải thiện đáng kể kết quả xử lý nước thải.
Ứng dụng công nghệ sinh học hiện đại đến từ Biogency – Men Vi Sinh Microbe-Lift
Men vi sinh Microbe-Lift đang trở thành sự lựa chọn phổ biến trong quá trình xử lý sinh học hiệu quả, giúp đầu ra nước thải trong hệ thống có thể đạt chuẩn. Nhờ vào những ưu điểm vượt trội sau:
Mang công nghệ độc quyền của nhà sản xuất
Microbe-Lift là một loạt các chế phẩm sinh học (men vi sinh) của Ecological Laboratories INC tại Hoa Kỳ. Tại đây, dòng vi sinh vật cốt lõi đã được chọn lọc qua quy trình nghiên cứu kỹ lưỡng. Sau quá trình phân lập, vi sinh vật được lưu trữ dưới dạng chủng giống (được lưu trữ trong ngân hàng vi sinh vật). Các chủng này có giá trị cốt lõi toàn diện duy nhất và được sử dụng đặc biệt cho chế phẩm sinh học Microbe-Lift.
Đây là một sản phẩm có hiệu suất xử lý nhanh chóng
Men vi sinh Microbe-Lift là sản phẩm của quá trình lên men nhiều giai đoạn, khác biệt với men vi sinh truyền thống là chỉ trải qua một giai đoạn. Sản phẩm là tập hợp đa dạng các chủng vi sinh vật khác nhau, kết hợp với công nghệ chiếu sáng để nâng cao chức năng và hiệu quả sử dụng của sản phẩm. Đây là công nghệ độc quyền đặc biệt của Viện Nghiên Cứu Sinh Thái Hoa Kỳ, qua quá trình chiếu sáng quang hợp để tạo ra men vi sinh Bacillus, Clostridium và Pseudomonas.
Các vi sinh vật nuôi cấy dạng lỏng có thể được kích hoạt nhanh chóng mà không cần ủ
Hiện nay trên thị trường có hai loại men vi sinh là men vi sinh dạng lỏng và dạng rắn / bột. Trong số đó, men vi sinh dạng lỏng được ưa chuộng hơn cả vì có thể kích hoạt nhanh và không cần ngâm ủ. Men vi sinh Microbe-Lift là men vi sinh dạng lỏng sở hữu những ưu điểm vượt trội kể trên.
Có thể xử lý nhiều loại nước thải, từ nước thải phức tạp đến nước thải có tải trọng cao
Nhờ công nghệ sản xuất đa dạng vi sinh tuyệt vời, men vi sinh Microbe-Lift có thể xử lý nhiều loại nước thải khác nhau, nước thải phức tạp, nước thải có tải trọng cao và khó xử lý như nước thải y tế, cao su, dệt, in, nhuộm, ..
Dễ dàng sử dụng và bảo quản
Chế phẩm sinh học Microbe-Lift có thể được sử dụng trực tiếp vào ao nuôi mà không cần thiết bị phức tạp và không cần phải nuôi cấy. Do đó, ngay cả những người vận hành thiếu kinh nghiệm cũng có thể dễ dàng sử dụng sản phẩm với sự trợ giúp nhanh chóng của các kỹ thuật viên có kinh nghiệm.
__________________________
Mong rằng những chia sẻ trên có thể giúp các bạn tìm được phương pháp khử đồng trong nước thải công nghiệp hiệu quả. Bên cạnh đó để được tư vấn chi tiết hơn về cách ứng dụng công nghệ sinh học trong quá trình xử lý nước thải của doanh nghiệp, xin hãy liên hệ trực tiếp tới đội ngũ chuyên gia đến từ Biogency theo số Hotline: 0909 538 514
Chịu trách nhiệm nội dung
Phó Giám Đốc - Đồng Thị Tú Anh
