Phương pháp khử trong xử lý nước thải chứa Crom hiệu quả

Phương pháp khử trong xử lý nước thải chứa Crom

Trong các ngành công nghiệp hóa chất, xi mạ, luyện kim hoặc thuộc da, nước thải chứa Crom (Cr) là một trong những loại nước thải nguy hại nhất, đặc biệt khi tồn tại dưới dạng Crom hóa trị 6 (Cr⁶⁺). Loại ion này có độc tính cao, khả năng thấm qua da và gây ô nhiễm lâu dài cho nguồn nước, đất, sinh vật.
 

 

Để xử lý hiệu quả, phương pháp khử được xem là giải pháp trọng tâm nhằm biến Cr⁶⁺ (độc hại) thành Cr³⁺ (ít độc hơn), sau đó kết tủa và tách khỏi nước thải. Bài viết dưới đây của VIỆT WATER sẽ giúp bạn hiểu rõ nguyên lý, quy trình và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước thải chứa Crom.

1. Tổng quan về nước thải chứa Crom và tác hại của Cr⁶⁺

Nước thải chứa Crom thường xuất hiện tại các ngành công nghiệp như:

• Mạ điện (xi mạ crom, niken, kẽm…)

• Sản xuất hóa chất vô cơ và hợp kim

• Ngành da giày, nhuộm vải, in ấn

• Luyện kim, thuộc da, sản xuất sơn chống gỉ

Đặc điểm của nước thải chứa Crom

• Có độ axit cao (pH thấp, thường từ 2–4)

• Hàm lượng Cr⁶⁺ dao động từ vài mg/l đến hàng trăm mg/l

• Có thể chứa đồng thời các kim loại nặng khác như Ni, Cu, Zn, Pb

• Mùi hăng khó chịu, màu vàng cam đặc trưng của ion Cr₂O₇²⁻

Tác hại môi trường

• Cr⁶⁺ là chất độc cấp tính và mãn tính, gây ung thư, ảnh hưởng hệ thần kinh, hô hấp.

• Khi xả trực tiếp ra sông suối, Cr⁶⁺ gây chết sinh vật thủy sinh, phá hủy cấu trúc tế bào.

• Lâu dài, Crom tích tụ trong trầm tích, gây ô nhiễm thứ cấp khó phục hồi.

Do đó, việc xử lý nước thải chứa Crom trước khi xả ra môi trường là bắt buộc theo quy định QCVN 40:2011/BTNMT.

 

2. Nguyên lý của phương pháp khử trong xử lý nước thải chứa Crom

Cơ sở của phương pháp khử là chuyển hóa Crom hóa trị 6 (Cr⁶⁺) thành Crom hóa trị 3 (Cr³⁺) bằng các chất khử hóa học trong môi trường axit. Sau đó, Cr³⁺ được tách khỏi dung dịch dưới dạng hydroxit kết tủa Cr(OH)₃.

Phản ứng khử tổng quát:

Cr₂O₇²⁻ + 6Fe²⁺ + 14H⁺ → 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O

Khi Cr³⁺ được tạo ra, quá trình trung hòa bằng vôi hoặc xút giúp tạo ra kết tủa:

Cr³⁺ + 3OH⁻ → Cr(OH)₃ ↓

Kết tủa này sẽ được lắng, tách và thu gom để xử lý như chất thải nguy hại.

3. Các hóa chất thường dùng để khử Cr⁶⁺

Tùy đặc tính nước thải và quy mô hệ thống, các chất khử được sử dụng có thể là:

Chất khử	Công thức	Cơ chế hoạt động	Ưu điểm
Natri sunfua	Na₂S	Tạo phản ứng mạnh trong môi trường axit, khử nhanh Cr⁶⁺	Hiệu quả cao, phản ứng nhanh
Natri sunfit	Na₂SO₃	Biến Cr⁶⁺ → Cr³⁺, đồng thời sinh ra SO₄²⁻ an toàn	Phổ biến, dễ kiểm soát
Natri bisunfit	NaHSO₃	Hoạt động tốt ở pH 2–4	Giá thành thấp
Sắt sunfat	FeSO₄	Vừa khử Cr⁶⁺ vừa tạo bông keo tụ	Phù hợp quy mô lớn
Khí SO₂	SO₂	Dạng khí tan trong nước tạo H₂SO₃, có tính khử mạnh	Dùng cho hệ công nghiệp liên tục

4. Quy trình xử lý nước thải chứa Crom bằng phương pháp khử

Quy trình xử lý được chia thành nhiều công đoạn, đảm bảo vừa ổn định lưu lượng, vừa đảm bảo hiệu quả hóa – lý – sinh học của hệ thống.

Sơ đồ quy trình:

Giải thích từng công đoạn:

Bể thu gom – điều hòa

• Tiếp nhận toàn bộ lượng nước thải, điều hòa nồng độ và lưu lượng để quá trình xử lý ổn định.

• Trang bị máy khuấy hoặc máy thổi khí nhằm tránh lắng cặn và phát sinh mùi hôi.

Bể axit hóa (pH = 2–4)

• Do phản ứng khử chỉ diễn ra tốt trong môi trường axit, nên cần bổ sung H₂SO₄ hoặc HCl để điều chỉnh pH.

• Mục tiêu: tạo điều kiện thuận lợi để Cr⁶⁺ bị khử nhanh nhất.

Bể phản ứng khử Cr⁶⁺ → Cr³⁺

• Cho chất khử (như FeSO₄, Na₂S, NaHSO₃…) vào bể phản ứng.

• Dùng máy khuấy trộn đều, thời gian phản ứng thường từ 20 – 30 phút.

• Kiểm tra định kỳ bằng thuốc thử Diphenylcarbazide để đảm bảo Cr⁶⁺ đã khử hoàn toàn.

Bể trung hòa – tạo kết tủa

• Sau khi khử, pH được nâng lên 8–9 bằng vôi sữa Ca(OH)₂ hoặc NaOH.

• Cr³⁺ chuyển hóa thành Cr(OH)₃ kết tủa và được loại bỏ bằng lắng.

Bể lắng

• Kết tủa Cr(OH)₃ lắng xuống đáy bể, phần nước trong phía trên chảy sang bể lọc.

• Bùn lắng chứa Crom được thu gom, ép khô và giao cho đơn vị xử lý chất thải nguy hại.

Bể lọc – khử trùng

• Nước được lọc qua lớp cát – than hoạt tính để loại bỏ cặn nhỏ, màu, mùi.

• Cuối cùng, khử trùng bằng Clo hoặc Ozone trước khi xả ra môi trường.

5. Yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý Crom

Hiệu quả của phương pháp khử phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

• pH môi trường: pH quá cao hoặc thấp làm giảm khả năng khử Cr⁶⁺.

• Nhiệt độ: phản ứng xảy ra nhanh hơn ở nhiệt độ ấm (25–35°C).

• Tỷ lệ chất khử: nếu thiếu → Cr⁶⁺ không khử hết; nếu dư → tăng chi phí và tạo bùn dư.

• Thời gian khuấy trộn: cần đủ thời gian để phản ứng hoàn toàn.

• Loại chất khử: FeSO₄ dễ tạo bông, Na₂S phản ứng nhanh nhưng có thể sinh mùi H₂S.

 

6. Ưu điểm của phương pháp khử

• Hiệu quả cao: khử được 95–99% Crom hóa trị 6.

• Chi phí đầu tư thấp: phù hợp cả cho cơ sở vừa và nhỏ.

• Quy trình đơn giản: dễ vận hành, kiểm soát và tự động hóa.

• An toàn môi trường: nước sau xử lý đạt QCVN 40:2011/BTNMT, Cột A hoặc B.

• Tái sử dụng bùn: có thể tái chế Cr(OH)₃ để sản xuất chất màu xanh Cr₂O₃ nếu xử lý tinh luyện.

7. Giải pháp xử lý nước thải chứa Crom tại VIỆT WATER

CÔNG TY CỔ PHẦN VIỆT WATER là đơn vị chuyên tư vấn, thiết kế và thi công hệ thống xử lý nước thải công nghiệp – đặc biệt là các loại nước thải chứa kim loại nặng như Crom, Niken, Đồng, Kẽm…

Dịch vụ trọn gói bao gồm:

• Khảo sát & phân tích mẫu nước thải.

• Tư vấn thiết kế hệ thống xử lý phù hợp công suất.

• Cung cấp – lắp đặt thiết bị khử, bể phản ứng, bể lắng, bùn ép.

• Cung cấp vi sinh và hóa chất khử Crom chuyên dụng.

• Vận hành – bảo trì định kỳ – bảo hành hệ thống trọn đời.

Ưu điểm nổi bật:

• Công nghệ tiên tiến (FeSO₄ – NaHSO₃ – MBBR kết hợp).

• Đảm bảo nước sau xử lý đạt chuẩn xả thải QCVN 40:2011/BTNMT.

• Hỗ trợ hồ sơ pháp lý, giấy phép xả thải.

• Đội ngũ kỹ sư môi trường >10 năm kinh nghiệm.

8. Kết luận

Phương pháp khử trong xử lý nước thải chứa Crom là giải pháp nền tảng, an toàn và hiệu quả cao trong việc loại bỏ kim loại nặng độc hại. Với sự kết hợp đúng tỷ lệ, pH và thời gian phản ứng, hệ thống có thể chuyển hóa hoàn toàn Cr⁶⁺ thành Cr³⁺, đảm bảo tiêu chuẩn môi trường.

Nếu bạn đang tìm kiếm đơn vị xử lý nước thải chứa Crom uy tín, hãy liên hệ ngay VIỆT WATER để được tư vấn chuyên sâu và báo giá chi tiết.

Thông tin liên hệ

CÔNG TY CỔ PHẦN VIỆT WATER
🏢 Địa chỉ: 345 Phạm Văn Bạch, Phường Tân Bình, TP. Hồ Chí Minh
🏭 Xưởng chế tạo: Đường Thạnh Xuân 52, Phường Thạnh Xuân, TP.HCM
📞 Hotline: 028.6272.4888 – 0904.506.065
📧 Email: info@vietwaterjsc.com | manager@vietwaterjsc.com
🌐 Website: https://vietwaterjsc.com