مورد کاربردی پایش پساب در شرکت تولیدی فنر

در فرآیند تصفیه سطح فنرها، از فسفاته کردن برای تشکیل یک پوشش محافظ که از خوردگی جلوگیری می‌کند، استفاده می‌شود. این شامل غوطه‌ور کردن فنرها در محلول فسفاته حاوی یون‌های فلزی مانند روی، منگنز و نیکل است. از طریق واکنش‌های شیمیایی، یک لایه نمک فسفات نامحلول روی سطح فنر تشکیل می‌شود.

این فرآیند دو نوع فاضلاب اصلی تولید می‌کند
۱. محلول حمام فسفاته کاری پساب: حمام فسفاته کاری نیاز به تعویض دوره ای دارد که منجر به تولید مایع پساب با غلظت بالا می شود. آلاینده های کلیدی شامل روی، منگنز، نیکل و فسفات هستند.
۲. آب شستشو فسفاته: پس از فسفاته، چندین مرحله شستشو انجام می‌شود. اگرچه غلظت آلاینده کمتر از حمام مصرف شده است، اما حجم آن قابل توجه است. این آب شستشو حاوی روی، منگنز، نیکل و فسفر کل باقیمانده است که منبع اصلی فاضلاب فسفاته در تأسیسات تولید چشمه را تشکیل می‌دهد.

مروری دقیق بر آلاینده‌های کلیدی:
۱. آهن - آلاینده فلزی اولیه
منبع: در درجه اول از فرآیند اسیدشویی سرچشمه می‌گیرد، که در آن فولاد فنر با اسید هیدروکلریک یا سولفوریک برای حذف پوسته اکسید آهن (زنگ) تصفیه می‌شود. این امر منجر به انحلال قابل توجه یون‌های آهن در فاضلاب می‌شود.
منطق نظارت و کنترل:
- تأثیر بصری: پس از تخلیه، یون‌های آهن دو ظرفیتی به یون‌های فریک اکسید می‌شوند و رسوبات هیدروکسید فریک قهوه‌ای مایل به قرمز تشکیل می‌دهند که باعث کدورت و تغییر رنگ آب می‌شوند.
- اثرات اکولوژیکی: هیدروکسید آهن انباشته شده می‌تواند در بستر رودخانه‌ها رسوب کند، موجودات کف‌زی را خفه کند و اکوسیستم‌های آبی را مختل کند.
- مشکلات زیرساختی: رسوبات آهن ممکن است منجر به گرفتگی لوله و کاهش راندمان سیستم شود.
- ضرورت تصفیه: علیرغم سمیت نسبتاً کم، آهن معمولاً در غلظت‌های بالا وجود دارد و می‌توان آن را از طریق تنظیم pH و رسوب‌گذاری به طور مؤثر حذف کرد. پیش‌تصفیه برای جلوگیری از تداخل با فرآیندهای پایین‌دستی ضروری است.

۲. روی و منگنز - "جفت فسفاته"
منابع: این عناصر در درجه اول از فرآیند فسفاته کردن ناشی می‌شوند که برای افزایش مقاومت در برابر زنگ‌زدگی و چسبندگی پوشش بسیار مهم است. اکثر تولیدکنندگان فنر از محلول‌های فسفاته بر پایه روی یا منگنز استفاده می‌کنند. شستشوی بعدی با آب، یون‌های روی و منگنز را وارد جریان فاضلاب می‌کند.
منطق نظارت و کنترل:
سمیت آبی: هر دو فلز، حتی در غلظت‌های پایین، سمیت قابل توجهی برای ماهی‌ها و سایر موجودات آبزی نشان می‌دهند و بر رشد، تولید مثل و بقا تأثیر می‌گذارند.
روی: عملکرد آبشش ماهی را مختل می‌کند و کارایی تنفسی را به خطر می‌اندازد.
- منگنز: مواجهه مزمن منجر به تجمع زیستی و اثرات بالقوه نوروتوکسیک می‌شود.
- رعایت مقررات: استانداردهای تخلیه ملی و بین‌المللی محدودیت‌های دقیقی را برای غلظت روی و منگنز اعمال می‌کنند. حذف مؤثر معمولاً نیاز به رسوب شیمیایی با استفاده از واکنشگرهای قلیایی برای تشکیل هیدروکسیدهای نامحلول دارد.

۳. نیکل - یک فلز سنگین پرخطر که نیاز به مقررات سختگیرانه دارد
منابع:
- ذاتی در مواد اولیه: برخی از فولادهای آلیاژی، از جمله فولاد ضد زنگ، حاوی نیکل هستند که در طول اسیدشویی در اسید حل می‌شود.
- فرآیندهای عملیات سطحی: برخی از پوشش‌های آبکاری الکتریکی یا شیمیایی تخصصی، ترکیبات نیکل را در خود جای می‌دهند.
منطق نظارت و کنترل (اهمیت حیاتی):
- خطرات بهداشتی و زیست‌محیطی: نیکل و برخی از ترکیبات نیکل به عنوان مواد سرطان‌زای بالقوه طبقه‌بندی می‌شوند. آنها همچنین به دلیل سمیت، خواص آلرژی‌زا و ظرفیت تجمع زیستی، خطراتی را ایجاد می‌کنند و تهدیدات بلندمدتی را برای سلامت انسان و اکوسیستم‌ها به همراه دارند.
- محدودیت‌های سختگیرانه تخلیه: مقرراتی مانند "استاندارد یکپارچه تخلیه فاضلاب" کمترین غلظت مجاز نیکل (معمولاً ≤0.5-1.0 میلی‌گرم در لیتر) را تعیین می‌کنند که نشان‌دهنده سطح بالای خطر آن است.
- چالش‌های تصفیه: رسوب‌گذاری قلیایی مرسوم ممکن است به سطوح مطلوب نرسد؛ روش‌های پیشرفته‌ای مانند عوامل کیلیت‌ساز یا رسوب‌گذاری سولفید اغلب برای حذف مؤثر نیکل مورد نیاز است.

تخلیه مستقیم فاضلاب تصفیه نشده منجر به آلودگی شدید و مداوم زیست‌محیطی آب‌ها و خاک می‌شود. بنابراین، تمام پساب‌ها باید قبل از رهاسازی، تحت تصفیه مناسب و آزمایش‌های دقیق قرار گیرند تا از انطباق آنها با قوانین اطمینان حاصل شود. نظارت بر لحظه‌ای در محل تخلیه، اقدامی حیاتی برای شرکت‌ها جهت انجام مسئولیت‌های زیست‌محیطی، تضمین انطباق با مقررات و کاهش خطرات زیست‌محیطی و قانونی است.