Xử lý nước thải chứa kim loại nặng (như Cr, Cu, Zn, Pb, Cd, Ni, Hg, As, Fe, Mn…) là yêu cầu bắt buộc trong nước thải công nghiệp (xi mạ, luyện kim, dệt nhuộm, điện tử, pin ắc quy, khai khoáng, xử lý bề mặt kim loại…).
Kim loại nặng không phân hủy sinh học, tích lũy trong môi trường và chuỗi thức ăn, gây độc hại nghiêm trọng cho sức khỏe (ung thư, tổn thương thần kinh, thận…).
Xử lý nước thải chứa kim loại nặng như thế nào
Ở Việt Nam (2026), theo QCVN 40:2025/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp, ban hành kèm Thông tư 06/2025/TT-BTNMT, hiệu lực từ 1/9/2025), giới hạn kim loại nặng được siết chặt hơn so với trước (cột A/B/C tùy nguồn tiếp nhận). Ví dụ:
- Cr (VI): ≤ 0.05–0.1 mg/L.
- Pb: ≤ 0.1–0.5 mg/L.
- Cd: ≤ 0.005–0.01 mg/L.
- Hg: ≤ 0.001–0.005 mg/L.
- As: ≤ 0.05–0.1 mg/L.
- Cu, Zn, Ni…: ≤ 1–3 mg/L tùy loại.
Doanh nghiệp phải đạt chuẩn trước khi xả thải, nếu không phạt nặng (theo Nghị định 45/2022/NĐ-CP sửa đổi) hoặc đình chỉ hoạt động.
Các phương pháp xử lý nước thải kim loại nặng phổ biến và hiệu quả
Phương pháp chính là hóa lý (kết tủa, keo tụ), kết hợp hấp phụ, trao đổi ion, lọc màng để đạt giới hạn thấp. Sinh học chỉ hỗ trợ (không loại triệt để).
-
Kết tủa hóa học (Chemical Precipitation) – Phương pháp phổ biến nhất, rẻ và hiệu quả cao- Điều chỉnh pH lên 8.5–11 (thường dùng vôi Ca(OH)₂, NaOH) để tạo kết tủa hydroxit không tan (Cr(OH)₃, Cu(OH)₂, Zn(OH)₂…).
- Bổ sung chất kết tủa: Phèn sắt (FeSO₄/FeCl₃), phèn nhôm (PAC/Alum), sunfua (Na₂S) cho một số kim loại khó (Cd, Pb, Hg).
- Thêm polymer để tạo bông lớn, dễ lắng.
- Quy trình: Bể phản ứng (điều pH + hóa chất) → bể keo tụ/tạo bông → bể lắng (hoặc DAF tuyển nổi) → lọc.
- Hiệu quả: 90–99% cho hầu hết kim loại (Cr, Cu, Zn, Pb, Cd…).
- Phổ biến ở xi mạ, luyện kim, dệt nhuộm Việt Nam.
-
Keo tụ – Tạo bông – Lắng/Tuyển nổi (Coagulation-Flocculation)- Kết hợp với kết tủa, dùng PAC + polymer để loại TSS kèm kim loại.
- DAF (Dissolved Air Flotation): Rất hiệu quả nếu có dầu mỡ kèm theo.
-
Hấp phụ (Adsorption) – Bậc cao hoặc bổ sung- Than hoạt tính, zeolite, oxit sắt/mangan, vật liệu nano, sinh khối (vỏ trấu, bã mía biến tính).
- Hiệu quả: 80–95% cho kim loại dư thấp (As, Pb, Cd).
- Dùng sau kết tủa để đạt cột A.
-
Trao đổi ion (Ion Exchange)- Nhựa trao đổi cation/anion (resin) giữ ion kim loại (Cu²⁺, Zn²⁺…).
- Hiệu quả cao (95–99%), có thể thu hồi kim loại quý (Cu, Ni).
- Dùng cho nước thải nồng độ thấp hoặc tái sử dụng.
-
Công nghệ màng lọc (Membrane Filtration) – Tiên tiến, cho tái sử dụng nước- NF (Nanofiltration) hoặc RO (Reverse Osmosis): Loại 95–99% kim loại hòa tan.
- UF/MF kết hợp keo tụ: Loại kim loại kết tủa.
- MBR (Membrane Bioreactor): Kết hợp sinh học + màng, đầu ra rất sạch.
-
Các phương pháp khác (ít phổ biến hơn)- Điện hóa (electrodeposition): Thu hồi kim loại bằng điện cực.
- Sinh học (biosorption): Vi sinh hoặc thực vật hấp thụ (rẻ nhưng chậm).
- Kết tủa sunfua: Cho Hg, Cd (hiệu quả cao nhưng tạo H₂S độc).
Quy trình xử lý nước thải điển hình cho nước thải chứa kim loại nặng
- Thu gom → Bể điều hòa (ổn định pH/lưu lượng).
- Tiền xử lý: Song chắn rác + lắng cát/dầu mỡ.
- Chính: Kết tủa hóa học (điều pH + Fe/PAC + polymer) → lắng/DAF.
- Bậc cao: Hấp phụ than hoạt tính hoặc trao đổi ion/RO.
- Khử trùng: UV/ozon.
- Xử lý bùn: Ép bùn → xử lý chất thải nguy hại (chôn lấp an toàn hoặc tái chế nếu có kim loại quý).
Ví dụ thực tế xử lý nước thải kim loại nặng
- Phân tích mẫu trước (lab đo nồng độ từng kim loại, pH, TSS).
- Chi phí: 1–3 tỷ/1.000 m³/ngày tùy công nghệ (kết tủa rẻ nhất, RO đắt nhưng tái sử dụng nước tiết kiệm dài hạn).
- Bùn thải chứa kim loại nặng → chất thải nguy hại, phải xử lý theo quy định (Thông tư 44/2025/TT-BNNMT về ngưỡng chất thải nguy hại).
- Quan trắc tự động nếu lưu lượng lớn (>500 m³/ngày).
Nếu nước thải của bạn từ ngành cụ thể (xi mạ Cr, luyện kim Fe/Cu, pin Cd/Pb…), nồng độ kim loại khoảng bao nhiêu mg/L, hoặc mục tiêu (đạt cột A/B hay tái sử dụng), mình có thể tư vấn sơ đồ chi tiết, công nghệ xử lý nước thaiả ưu tiên hoặc ví dụ thực tế ở TP.HCM nhé!
Liên hệ ngay với dịch vụ sửa chữa bảo trì hệ thống xử lý nước thải tại TPHCM để được tư vấn chu đáo nhất.