Primer uporabe monitoringa odpadne vode v podjetju Spring Manufacturing

Pri postopku površinske obdelave vzmeti se uporablja fosfatiranje za tvorbo zaščitnega premaza, ki preprečuje korozijo. To vključuje potapljanje vzmeti v raztopino za fosfatiranje, ki vsebuje kovinske ione, kot so cink, mangan in nikelj. S kemičnimi reakcijami se na površini vzmeti tvori netopni film fosfatne soli.

Ta postopek ustvarja dve glavni vrsti odpadne vode
1. Rešitev za kopel za fosfatiranje odpadkov: Kopel za fosfatiranje je treba redno menjati, kar ima za posledico visoko koncentracijo odpadne tekočine. Ključna onesnaževala vključujejo cink, mangan, nikelj in fosfat.
2. Izpiralna voda za fosfatiranje: Po fosfatiranju se izvede več faz izpiranja. Čeprav je koncentracija onesnaževal nižja kot v izrabljeni kopeli, je količina znatna. Ta izpiralna voda vsebuje preostali cink, mangan, nikelj in skupni fosfor, ki predstavljajo glavni vir odpadne vode zaradi fosfatiranja v obratih za proizvodnjo vzmeti.

Podroben pregled ključnih onesnaževal:
1. Železo – primarno kovinsko onesnaževalo
Vir: Predvsem izvira iz postopka kislinskega dekapiranja, kjer se vzmetno jeklo obdela s klorovodikovo ali žveplovo kislino, da se odstrani železov oksid (rja). To povzroči znatno raztapljanje železovih ionov v odpadni vodi.
Utemeljitev za spremljanje in nadzor:
- Vizualni vpliv: Ob izpustu se železovi ioni oksidirajo v železove ione, pri čemer se tvorijo rdečkasto rjave oborine železovega hidroksida, ki povzročajo motnost in razbarvanje vodnih teles.
- Ekološki učinki: Nakopičen železov hidroksid se lahko usede na strugah rek, kjer zaduši bentoške organizme in moti vodne ekosisteme.
- Težave z infrastrukturo: Železne usedline lahko povzročijo zamašitev cevi in ​​zmanjšano učinkovitost sistema.
- Potreba po obdelavi: Kljub relativno nizki toksičnosti železo običajno obstaja v visokih koncentracijah in ga je mogoče učinkovito odstraniti z uravnavanjem pH in obarjanjem. Predhodna obdelava je bistvena za preprečevanje motenj v nadaljnjih procesih.

2. Cink in mangan – "fosfatni par"
Viri: Ti elementi izvirajo predvsem iz postopka fosfatiranja, ki je ključnega pomena za izboljšanje odpornosti proti rji in oprijema premaza. Večina proizvajalcev vzmeti uporablja raztopine za fosfatiranje na osnovi cinka ali mangana. Nadaljnje izpiranje z vodo prenaša cinkove in manganove ione v tok odpadne vode.
Utemeljitev za spremljanje in nadzor:
- Strupenost za vodne organizme: Obe kovini kažeta znatno strupenost za ribe in druge vodne organizme, tudi pri nizkih koncentracijah, kar vpliva na rast, razmnoževanje in preživetje.
- Cink: Slabi delovanje ribjih škrg, kar ogroža učinkovitost dihanja.
- Mangan: Kronična izpostavljenost vodi do bioakumulacije in morebitnih nevrotoksičnih učinkov.
- Skladnost s predpisi: Nacionalni in mednarodni standardi za izpuste določajo stroge omejitve koncentracij cinka in mangana. Učinkovito odstranjevanje običajno zahteva kemično obarjanje z uporabo alkalnih reagentov za tvorbo netopnih hidroksidov.

3. Nikelj – visoko tvegana težka kovina, ki zahteva strogo regulacijo
Viri:
- Vsebuje surovine: Nekatera legirana jekla, vključno z nerjavnim jeklom, vsebujejo nikelj, ki se med dekapiranjem raztopi v kislini.
- Postopki površinske obdelave: Nekateri specializirani galvanični ali kemični premazi vsebujejo nikljeve spojine.
Utemeljitev za spremljanje in nadzor (ključni pomen):
- Nevarnosti za zdravje in okolje: Nikelj in nekatere nikljeve spojine so razvrščene kot potencialne rakotvorne snovi. Predstavljajo tudi tveganje zaradi svoje toksičnosti, alergenih lastnosti in sposobnosti bioakumulacije, kar dolgoročno ogroža tako zdravje ljudi kot ekosisteme.
- Stroge omejitve izpustov: Predpisi, kot je "Integrirani standard za izpust odpadnih voda", določajo med najnižjimi dovoljenimi koncentracijami niklja (običajno ≤0,5–1,0 mg/L), kar odraža njegovo visoko raven nevarnosti.
- Izzivi pri obdelavi: Konvencionalna alkalna obarjanje morda ne bo doseglo ravni skladnosti; za učinkovito odstranjevanje niklja so pogosto potrebne napredne metode, kot so kelirajoči sredstvi ali obarjanje sulfidov.

Neposredno izpuščanje neobdelane odpadne vode bi povzročilo hudo in trajno onesnaženje okolja z vodnimi telesi in tlemi. Zato je treba vse odpadne vode pred izpustom ustrezno obdelati in opraviti stroge teste, da se zagotovi skladnost s predpisi. Spremljanje v realnem času na izpustu je ključni ukrep za podjetja, da izpolnijo okoljske odgovornosti, zagotovijo skladnost s predpisi ter zmanjšajo ekološka in pravna tveganja.