Xử lý nước thải gia công kim loại: Vì sao khó xử lý và công nghệ phù hợp

Cập nhật: 19-05-2026||Lượt xem: 37

Nước thải gia công kim loại là nhóm nước thải công nghiệp khó xử lý do chứa đồng thời dầu nhũ hóa, hóa chất tẩy rửa và kim loại nặng phát sinh từ các công đoạn như cắt gọt, mài, đánh bóng hoặc xử lý bề mặt kim loại. Đặc tính nước thải thường dao động mạnh về pH, COD cao, dầu khó tách và dễ phát sinh bùn nguy hại, khiến nhiều hệ thống vận hành không ổn định. Vì vậy, việc lựa chọn đúng công nghệ và quy trình xử lý là yếu tố quan trọng để đảm bảo nước thải đầu ra đạt quy chuẩn môi trường hiện hành.

1. Đặc điểm của nước thải gia công kim loại

Nước thải ngành gia công cơ khí thường phát sinh từ các công đoạn sản xuất như cắt gọt kim loại, tẩy dầu, mài đánh bóng, vệ sinh máy móc hoặc xử lý bề mặt kim loại. Thành phần nước thải thường có độ ô nhiễm cao và biến động liên tục theo từng công đoạn sản xuất.

Một số thành phần ô nhiễm phổ biến gồm:

  • Kim loại nặng: Cr, Ni, Zn, Cu, Fe
  • Dầu cắt gọt và dầu nhũ hóa
  • Chất rắn lơ lửng (TSS)
  • Hóa chất axit và kiềm
  • COD từ hóa chất tẩy rửa công nghiệp

Trong đó, dầu nhũ hóa và kim loại nặng là hai thành phần khó xử lý nhất. Dầu nhũ hóa tồn tại dưới dạng các hạt dầu có kích thước rất nhỏ và được ổn định bởi chất hoạt động bề mặt nên rất khó tách bằng phương pháp lắng thông thường. Trong khi đó, kim loại nặng không có khả năng phân hủy sinh học và có thể gây độc cho hệ vi sinh nếu tồn tại với nồng độ cao. Đây cũng là lý do nhiều hệ thống xử lý nước thải gia công kim loại thường gặp tình trạng dầu khó tách, COD đầu ra cao hoặc bông cặn khó lắng nếu công đoạn hóa lý không được kiểm soát phù hợp.

Ngoài ra, nước thải gia công kim loại thường có pH dao động lớn giữa các công đoạn tẩy rỉ, vệ sinh và xử lý bề mặt, dễ gây mất ổn định cho toàn bộ hệ thống nếu không có bể điều hòa phù hợp.

Đặc điểm của nước thải gia công kim loại

2. Công nghệ xử lý phù hợp cho nước thải gia công kim loại

Do tính chất nước thải phức tạp, hệ thống xử lý nước thải gia công kim loại thường kết hợp nhiều công nghệ khác nhau nhằm loại bỏ dầu nhũ hóa, kim loại nặng và các chất ô nhiễm hòa tan.

2.1 Công nghệ hóa lý

Đây là công nghệ quan trọng nhất trong xử lý nước thải gia công kim loại. Quá trình này thường bao gồm:

  • Trung hòa pH
  • Keo tụ tạo bông
  • Kết tủa kim loại nặng
  • Lắng hóa lý

Trong xử lý nước thải gia công kim loại, công đoạn hóa lý đóng vai trò rất quan trọng do phần lớn kim loại nặng và dầu nhũ hóa khó có khả năng xử lý bằng phương pháp sinh học thông thường.

Tại công đoạn trung hòa, các hóa chất như NaOH hoặc Ca(OH)₂ thường được sử dụng để nâng pH, giúp kim loại hòa tan chuyển thành hydroxide không tan để dễ dàng tách khỏi nước.

2.2 Công nghệ tuyển nổi DAF

Đối với nước thải chứa nhiều dầu nhũ hóa hoặc dầu công nghiệp, hệ thống thường sử dụng tuyển nổi DAF nhằm tăng khả năng tách dầu và chất rắn lơ lửng. Công nghệ này giúp giảm tải cho công đoạn hóa lý phía sau và nâng cao hiệu quả xử lý COD.
Đối với nước thải chứa dầu nhũ hóa cao, việc kết hợp phá nhũ và tuyển nổi DAF thường giúp giảm đáng kể lượng dầu và hạn chế ảnh hưởng đến hệ vi sinh phía sau.

2.3 Công nghệ tuyển nổi DAF

Sau quá trình hóa lý, nước thải thường tiếp tục được xử lý sinh học nhằm giảm COD, BOD và các hợp chất hữu cơ hòa tan còn lại trong nước. Tùy theo tải lượng ô nhiễm và diện tích xây dựng, hệ thống có thể ứng dụng các công nghệ như AO, MBBR hoặc Aerotank nhằm duy trì hiệu quả xử lý ổn định trước biến động nước thải đầu vào.

Công nghệ xử lý nước thải gia công kim loại

3. Quy trình xử lý nước thải gia công kim loại

Một hệ thống xử lý nước thải gia công kim loại phổ biến thường có quy trình như sau:

Thu gom → Tách dầu → Điều hòa → Trung hòa pH → Keo tụ tạo bông → Lắng hóa lý → Sinh học → Lắng → Khử trùng → Xả thải

Chức năng của các loại bể như sau, đảm bảo đúng tiêu chuẩn QCVN 40:2025/BTNMT:

  • Bể thu gom: Bể thu gom có chức năng tiếp nhận toàn bộ nước thải phát sinh từ nhà xưởng trước khi đưa vào hệ thống xử lý.
  • Bể tách dầu: Bể tách dầu giúp loại bỏ dầu cắt gọt, dầu bôi trơn và các tạp chất nổi trước khi nước thải đi vào công đoạn xử lý hóa lý.
  • Bể điều hòa: Bể điều hòa có vai trò ổn định lưu lượng, nồng độ ô nhiễm và pH của nước thải trước khi xử lý.
  • Bể trung hòa: Bể trung hòa được sử dụng để điều chỉnh pH nước thải về khoảng thích hợp nhằm tạo điều kiện kết tủa kim loại nặng.
  • Bể keo tụ – tạo bông: PAC và Polymer thường được châm vào tại đây nhằm liên kết các hạt cặn nhỏ thành bông cặn lớn hơn, giúp tăng hiệu quả lắng và loại bỏ kim loại nặng khỏi nước thải.
  • Bể lắng hóa lý: Bể lắng hóa lý có nhiệm vụ tách bông cặn và bùn chứa kim loại nặng ra khỏi nước sau quá trình phản ứng hóa lý.
  • Bể sinh học: Quá trình sinh học sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất ô nhiễm hòa tan còn lại trong nước thải.
  • Bể chứa bùn: Bể chứa bùn dùng để lưu trữ lượng bùn phát sinh từ quá trình xử lý trước khi đưa đi ép bùn và chuyển giao xử lý.

Tùy theo tính chất nước thải thực tế, một số hệ thống có thể bổ sung thêm công đoạn phá nhũ, tuyển nổi DAF hoặc oxy hóa nhằm nâng cao hiệu quả xử lý dầu nhũ hóa và COD khó phân hủy.

Quy trình xử lý nước thải gia công kim loại qua các bể chứa

4. Một số sự cố thường gặp khi vận hành hệ thống

Trong quá trình vận hành, hệ thống xử lý nước thải gia công kim loại thường gặp các vấn đề như:

  • Bông cặn khó lắng: Nguyên nhân thường liên quan đến pH phản ứng chưa phù hợp, liều PAC/Polymer chưa tối ưu hoặc dầu nhũ hóa còn tồn tại với nồng độ cao trong nước thải.
  • Dầu nổi nhiều: Trong nhiều trường hợp, dầu nhũ hóa chưa được phá nhũ hiệu quả sẽ làm giảm khả năng tạo bông và gây nổi dầu sau bể lắng hoặc DAF.
  • pH đầu ra không ổn định: Tình trạng này thường xuất hiện khi lưu lượng nước thải biến động lớn hoặc hệ thống châm hóa chất chưa được kiểm soát tự động ổn định.
  • Bùn phát sinh quá lớn: Đây là vấn đề khá phổ biến trong hệ thống hóa lý do sử dụng lượng lớn PAC, Polymer hoặc kết tủa kim loại nặng trong nước thải.
  • Nghẹt đường ống do cặn kim loại: Trong quá trình vận hành, các hydroxide kim loại hoặc cặn hóa lý có thể tích tụ bên trong đường ống, bơm và thiết bị nếu hệ thống không được xả bùn hoặc vệ sinh định kỳ. Tình trạng này dễ làm giảm lưu lượng, tăng áp lực đường ống và ảnh hưởng đến khả năng vận hành ổn định của toàn bộ hệ thống xử lý.

5. Quy chuẩn nước thải áp dụng

Tùy theo loại hình sản xuất và nguồn tiếp nhận, nước thải gia công kim loại sau xử lý thường phải đáp ứng quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp theo yêu cầu trong giấy phép môi trường và quy định hiện hành. Một số chỉ tiêu thường khó đạt gồm:

  • Tổng Cr
  • Ni
  • Zn
  • Dầu mỡ khoáng
  • COD
  • TSS

Với đặc tính chứa dầu nhũ hóa, kim loại nặng và COD cao, nước thải gia công kim loại đòi hỏi hệ thống xử lý được thiết kế phù hợp với từng công đoạn sản xuất thực tế. Đại Nam hiện hỗ trợ khảo sát, thiết kế và cải tạo hệ thống xử lý nước thải cơ khí – gia công kim loại theo hướng vận hành ổn định, tối ưu hóa chất và đáp ứng quy chuẩn môi trường hiện hành.

THÔNG TIN LIÊN HỆ