Công nghệ xử lý nước thải xi mạ: tách dòng xyanua, crom và kết tủa kim loại

Nước thải xi mạ không xử lý được bằng vi sinh như nước thải sinh hoạt. Thành phần nguy hiểm gồm kim loại nặng (niken, đồng, kẽm, crom), crom hóa trị VI (Cr⁶⁺) và xyanua (CN⁻), là những chất có độc tính rất cao. Vì vậy công nghệ chủ đạo là hóa lý, và điều quan trọng nhất là tách dòng ngay từ xưởng.

Vì sao phải tách dòng?

• Dòng chứa xyanua (mạ kẽm, mạ đồng dùng bể xyanua): tuyệt đối không được gặp axit. Xyanua trong môi trường axit sinh ra khí HCN cực độc.
• Dòng chứa crom VI (mạ crom, thụ động crom): phải khử ở pH thấp trước khi kết tủa.
• Dòng axit – kiềm và kim loại chung (tẩy gỉ, tẩy dầu, nước rửa mạ niken, kẽm…).

Trộn chung ngay từ đầu vừa nguy hiểm vừa làm tốn hóa chất gấp nhiều lần.

Quy trình xử lý

1. Oxy hóa xyanua (2 bậc):
   • Bậc 1: nâng pH khoảng 10,5 bằng xút và châm NaOCl. Xyanua chuyển thành xyanat (CNO⁻), ít độc hơn. Kiểm soát bằng ORP.
   • Bậc 2: hạ pH khoảng 8,5 và giữ ORP cao. Xyanat tiếp tục bị oxy hóa thành CO₂ và N₂.
2. Khử crom VI: hạ pH về 2 – 3 bằng axit, châm chất khử (natri bisunfit hoặc tương đương). Cr⁶⁺ được khử thành Cr³⁺, ít độc hơn và kết tủa được. Kiểm soát bằng ORP.
3. Trung hòa và kết tủa hydroxit: gộp các dòng đã khử độc với dòng kim loại chung, nâng pH để kim loại kết tủa dạng hydroxit. Mỗi kim loại có khoảng pH kết tủa tối ưu khác nhau, nên pH vận hành phải chọn theo thành phần thực tế.
4. Keo tụ – tạo bông (PAC, polymer), lắng, rồi lọc áp lực để giữ cặn mịn.
5. Xử lý bùn: ép bùn bằng máy ép khung bản.

Quy chuẩn và quản lý bùn

• Nước thải sau xử lý phải đạt QCVN 40:2011/BTNMT (tương đương QCVN 40:2025/BTNMT). Cột áp dụng phụ thuộc nguồn tiếp nhận hoặc yêu cầu đấu nối của khu công nghiệp.
• Bùn xi mạ chứa kim loại nặng thuộc nhóm chất thải nguy hại. Phải lưu chứa, dán nhãn và chuyển giao cho đơn vị có giấy phép xử lý theo quy định về quản lý chất thải nguy hại.

Lưu ý an toàn và vận hành

• Bố trí đầu dò pH và ORP tự động cho các bể khử độc. Không vận hành “theo cảm giác”.
• Bể xyanua phải cách ly với khu chứa axit. Có quy trình xử lý sự cố tràn đổ.
• Tiết kiệm nước rửa (rửa ngược dòng nhiều bậc) để giảm mạnh lưu lượng và chi phí xử lý.
• Phân tích định kỳ kim loại đầu ra, nhất là niken và crom tổng.

Câu hỏi thường gặp

Xưởng mạ nhỏ có cần hệ thống riêng không? Có. Nước thải xi mạ không được xả chung vào hệ sinh học hay cống sinh hoạt. Với xưởng nhỏ, có thể dùng hệ xử lý theo mẻ để tiết kiệm chi phí.

Có thu hồi được kim loại không? Một số trường hợp có thể thu hồi (trao đổi ion, điện phân cho dòng đậm đặc). Hiệu quả kinh tế cần đánh giá theo từng xưởng.

VNTECO có bảo trì hệ thống xi mạ đang chạy không? Có. VNTECO đã thực hiện bảo trì hệ thống xử lý nước thải xi mạ cho nhà máy cơ khí. Xem mục Dự án liên quan bên dưới.

Tài liệu tham khảo

• Lewis, J. & Niebuhr, K., “Wastewater Treatment for the Industrial Metal Finishing Industry”, Finishing and Coating, 2020. finishingandcoating.com
• QCVN 40:2025/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp (Thông tư 06/2025/TT-BTNMT).
• Metcalf & Eddy (AECOM), Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery, 5th ed., McGraw-Hill, 2014. Chương về kết tủa hóa học.