Jätevesien valvonnan sovellusesimerkki Spring Manufacturing Companyssa

Jousien pintakäsittelyprosessissa fosfatointia käytetään korroosiota estävän suojapinnoitteen muodostamiseen. Tämä tarkoittaa jousien upottamista fosfatointiliuokseen, joka sisältää metalli-ioneja, kuten sinkkiä, mangaania ja nikkeliä. Kemiallisten reaktioiden kautta jousen pinnalle muodostuu liukenematon fosfaattisuolakalvo.

Tämä prosessi tuottaa kahdenlaisia ​​jätevesiä
1. Fosfatointijätekylvyn ratkaisu: Fosfatointikylvyt on vaihdettava säännöllisesti, mikä johtaa korkeapitoiseen jätenesteeseen. Tärkeimpiä epäpuhtauksia ovat sinkki, mangaani, nikkeli ja fosfaatti.
2. Fosfatoiva huuhteluvesi: Fosfatoinnin jälkeen suoritetaan useita huuhteluvaiheita. Vaikka epäpuhtauspitoisuus on pienempi kuin käytetyssä kylvyssä, sen tilavuus on huomattava. Tämä huuhteluvesi sisältää jäännössinkkiä, mangaania, nikkeliä ja kokonaisfosforia, jotka muodostavat fosfatoivan jäteveden pääasiallisen lähteen lähteiden valmistuslaitoksissa.

Yksityiskohtainen katsaus tärkeimpiin epäpuhtauksiin:
1. Rauta – ensisijainen metallisaaste
Lähde: Pääasiassa peräisin happopeittausprosessista, jossa jousiterästä käsitellään suola- tai rikkihapolla rautaoksidikertymän (ruosteen) poistamiseksi. Tämä johtaa merkittävän määrän rautaionien liukenemiseen jäteveteen.
Seurannan ja valvonnan perustelut:
- Visuaalinen vaikutus: Päästön yhteydessä rauta(II)-ionit hapettuvat rauta(III)-ioneiksi muodostaen punertavanruskeita rautahydroksidisaostumia, jotka aiheuttavat vesistöjen sameutta ja värjäytymistä.
- Ekologiset vaikutukset: Kertynyt rautahydroksidi voi laskeutua jokien pohjaan, tukahduttaa pohjaeliöitä ja häiritä vesiekosysteemejä.
- Infrastruktuuriongelmat: Rautakerrostumat voivat johtaa putkien tukkeutumiseen ja järjestelmän tehokkuuden heikkenemiseen.
- Käsittelyn tarve: Vaikka rauta on suhteellisen vähäistä myrkyllisyyttään, sitä esiintyy tyypillisesti suurina pitoisuuksina ja se voidaan poistaa tehokkaasti pH-arvon säätämisellä ja saostamalla. Esikäsittely on välttämätöntä, jotta estetään häiriintyminen jatkoprosesseissa.

2. Sinkki ja mangaani – "fosfatoiva pari"
Lähteet: Nämä alkuaineet ovat pääasiassa peräisin fosfatointiprosessista, joka on ratkaisevan tärkeä ruosteenkestävyyden ja pinnoitteen tarttumisen parantamiseksi. Useimmat jousivalmistajat käyttävät sinkki- tai mangaanipohjaisia ​​fosfatointiliuoksia. Seuraava vesihuuhtelu kuljettaa sinkki- ja mangaani-ioneja jätevesivirtaan.
Seurannan ja valvonnan perustelut:
- Myrkyllisyys vesieliöille: Molemmat metallit ovat merkittävästi myrkyllisiä kaloille ja muille vesieliöille jopa pieninä pitoisuuksina ja vaikuttavat kasvuun, lisääntymiseen ja selviytymiseen.
- Sinkki: Heikentää kalojen kidusten toimintaa ja hengityselinten tehokkuutta.
- Mangaani: Krooninen altistuminen johtaa biokertymiseen ja mahdollisiin neurotoksisiin vaikutuksiin.
- Määräystenmukaisuus: Kansalliset ja kansainväliset päästöstandardit asettavat tiukat rajat sinkki- ja mangaanipitoisuuksille. Tehokas poisto vaatii tyypillisesti kemiallista saostusta emäksisten reagenssien avulla liukenemattomien hydroksidien muodostamiseksi.

3. Nikkeli – tiukkaa sääntelyä vaativa riskialtis raskasmetalli
Lähteet:
- Raaka-aineissa luontainen ominaisuus: Tietyt seosteräkset, mukaan lukien ruostumaton teräs, sisältävät nikkeliä, joka liukenee happoon peittauksen aikana.
- Pintakäsittelyprosessit: Joissakin erikoistuneissa galvanointi- tai kemiallisissa pinnoitteissa on nikkeliyhdisteitä.
Seurannan ja valvonnan perustelut (kriittisen tärkeä):
- Terveys- ja ympäristövaarat: Nikkeli ja tietyt nikkeliyhdisteet luokitellaan mahdollisiksi karsinogeeneiksi. Ne aiheuttavat myös riskejä myrkyllisyytensä, allergeenisten ominaisuuksiensa ja biokertyvyytensä vuoksi, mikä on pitkäaikaisia ​​uhkia sekä ihmisten terveydelle että ekosysteemeille.
- Tiukat päästörajat: Säädökset, kuten "Integrated Wastewater Discharge Standard", asettavat nikkelille alhaisimpia sallittuja pitoisuuksia (tyypillisesti ≤0,5–1,0 mg/l), mikä heijastaa sen korkeaa vaaratasoa.
- Käsittelyn haasteet: Perinteinen alkalisaostus ei välttämättä saavuta vaatimustenmukaisuustasoa; tehokkaaseen nikkelinpoistoon tarvitaan usein edistyneitä menetelmiä, kuten kelaatinmuodostajia tai sulfidisaostusta.

Käsittelemättömän jäteveden suora päästö johtaisi vesistöjen ja maaperän vakavaan ja pysyvään ympäristön saastumiseen. Siksi kaikki jätevedet on käsiteltävä asianmukaisesti ja testattava perusteellisesti ennen niiden päästämistä päästöihin vaatimustenmukaisuuden varmistamiseksi. Reaaliaikainen seuranta päästöpaikalla on yrityksille kriittisen tärkeä toimenpide ympäristövastuiden täyttämiseksi, säännösten noudattamisen varmistamiseksi ja ekologisten ja oikeudellisten riskien lieventämiseksi.