Περίπτωση Εφαρμογής Παρακολούθησης Λυμάτων στην Εταιρεία Παραγωγής Spring

Κατά τη διαδικασία επιφανειακής επεξεργασίας των ελατηρίων, χρησιμοποιείται φωσφορίωση για τον σχηματισμό μιας προστατευτικής επικάλυψης που αποτρέπει τη διάβρωση. Αυτό περιλαμβάνει την εμβάπτιση των ελατηρίων σε ένα διάλυμα φωσφορίωσης που περιέχει μεταλλικά ιόντα όπως ψευδάργυρο, μαγγάνιο και νικέλιο. Μέσω χημικών αντιδράσεων, σχηματίζεται στην επιφάνεια του ελατηρίου μια αδιάλυτη μεμβράνη φωσφορικού άλατος.

Αυτή η διαδικασία παράγει δύο κύριους τύπους λυμάτων
1. Διάλυμα Λουτρού Φωσφάτωσης Λυμάτων: Το λουτρό φωσφάτωσης απαιτεί περιοδική αντικατάσταση, με αποτέλεσμα τα λύματα να έχουν υψηλή συγκέντρωση. Οι βασικοί ρύποι περιλαμβάνουν τον ψευδάργυρο, το μαγγάνιο, το νικέλιο και τα φωσφορικά άλατα.
2. Φωσφάτωση Νερό Ξεπλύματος: Μετά τη φωσφάτωση, διεξάγονται πολλαπλά στάδια ξεπλύματος. Αν και η συγκέντρωση ρύπων είναι χαμηλότερη από αυτή του χρησιμοποιημένου λουτρού, ο όγκος είναι σημαντικός. Αυτό το νερό ξεπλύματος περιέχει υπολειμματικό ψευδάργυρο, μαγγάνιο, νικέλιο και ολικό φώσφορο, που αποτελούν την κύρια πηγή φωσφοριωμένων λυμάτων στις εγκαταστάσεις παραγωγής πηγών.

Λεπτομερής επισκόπηση των βασικών ρύπων:
1. Σίδηρος – Πρωτογενής μεταλλικός ρύπος
Πηγή: Προέρχεται κυρίως από τη διαδικασία όξινης αποξείδωσης, όπου ο χάλυβας ελατηρίων υποβάλλεται σε επεξεργασία με υδροχλωρικό ή θειικό οξύ για την απομάκρυνση της σκωρίας από οξείδιο του σιδήρου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη σημαντική διάλυση ιόντων σιδήρου στα λύματα.
Αιτιολόγηση για την παρακολούθηση και τον έλεγχο:
- Οπτική επίδραση: Κατά την εκκένωση, τα ιόντα σιδήρου οξειδώνονται σε ιόντα τρισθενούς σιδήρου, σχηματίζοντας κοκκινωπό-καφέ ιζήματα υδροξειδίου του σιδήρου που προκαλούν θολότητα και αποχρωματισμό των υδάτινων σωμάτων.
- Οικολογικές επιπτώσεις: Το συσσωρευμένο υδροξείδιο του σιδήρου μπορεί να καθιζάνει στις κοίτες των ποταμών, καταπνίγοντας τους βενθικούς οργανισμούς και διαταράσσοντας τα υδάτινα οικοσυστήματα.
- Προβλήματα Υποδομών: Οι εναποθέσεις σιδήρου ενδέχεται να οδηγήσουν σε απόφραξη των σωλήνων και μειωμένη απόδοση του συστήματος.
- Ανάγκη Επεξεργασίας: Παρά τη σχετικά χαμηλή τοξικότητά του, ο σίδηρος συνήθως υπάρχει σε υψηλές συγκεντρώσεις και μπορεί να απομακρυνθεί αποτελεσματικά μέσω ρύθμισης του pH και καθίζησης. Η προεπεξεργασία είναι απαραίτητη για την αποφυγή παρεμβολών στις κατάντη διεργασίες.

2. Ψευδάργυρος και Μαγγάνιο – Το «Ζεύγος Φωσφάτωσης»
Πηγές: Αυτά τα στοιχεία προέρχονται κυρίως από τη διαδικασία φωσφορίωσης, η οποία είναι κρίσιμη για την ενίσχυση της αντοχής στη σκουριά και της πρόσφυσης της επικάλυψης. Οι περισσότεροι κατασκευαστές ελατηρίων χρησιμοποιούν διαλύματα φωσφορίωσης με βάση τον ψευδάργυρο ή το μαγγάνιο. Το επακόλουθο ξέπλυμα με νερό μεταφέρει ιόντα ψευδαργύρου και μαγγανίου στη ροή των λυμάτων.
Αιτιολόγηση για την παρακολούθηση και τον έλεγχο:
- Υδάτινη τοξικότητα: Και τα δύο μέταλλα εμφανίζουν σημαντική τοξικότητα στα ψάρια και άλλους υδρόβιους οργανισμούς, ακόμη και σε χαμηλές συγκεντρώσεις, επηρεάζοντας την ανάπτυξη, την αναπαραγωγή και την επιβίωση.
- Ψευδάργυρος: Επηρεάζει τη λειτουργία των βραγχίων των ψαριών, επηρεάζοντας την αναπνευστική ικανότητα.
- Μαγγάνιο: Η χρόνια έκθεση οδηγεί σε βιοσυσσώρευση και πιθανές νευροτοξικές επιδράσεις.
- Συμμόρφωση με τους κανονισμούς: Τα εθνικά και διεθνή πρότυπα απόρριψης επιβάλλουν αυστηρά όρια στις συγκεντρώσεις ψευδαργύρου και μαγγανίου. Η αποτελεσματική απομάκρυνση συνήθως απαιτεί χημική καθίζηση με χρήση αλκαλικών αντιδραστηρίων για τον σχηματισμό αδιάλυτων υδροξειδίων.

3. Νικέλιο – Ένα βαρύ μέταλλο υψηλού κινδύνου που απαιτεί αυστηρή ρύθμιση
Πηγές:
- Ενυπάρχει στις πρώτες ύλες: Ορισμένα κράματα χάλυβα, συμπεριλαμβανομένου του ανοξείδωτου χάλυβα, περιέχουν νικέλιο, το οποίο διαλύεται στο οξύ κατά την αποξείδωση.
- Διαδικασίες επεξεργασίας επιφανειών: Ορισμένες εξειδικευμένες επιστρώσεις ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης ή χημικές επιστρώσεις ενσωματώνουν ενώσεις νικελίου.
Αιτιολόγηση για την Παρακολούθηση και τον Έλεγχο (Κρίσιμης Σημασίας):
- Κίνδυνοι για την υγεία και το περιβάλλον: Το νικέλιο και ορισμένες ενώσεις του νικελίου ταξινομούνται ως πιθανά καρκινογόνα. Επίσης, ενέχουν κινδύνους λόγω της τοξικότητάς τους, των αλλεργιογόνων ιδιοτήτων τους και της ικανότητάς τους για βιοσυσσώρευση, παρουσιάζοντας μακροπρόθεσμες απειλές τόσο για την ανθρώπινη υγεία όσο και για τα οικοσυστήματα.
- Αυστηρά Όρια Απόρριψης: Κανονισμοί όπως το «Ολοκληρωμένο Πρότυπο Απόρριψης Λυμάτων» ορίζουν μεταξύ των χαμηλότερων επιτρεπόμενων συγκεντρώσεων για το νικέλιο (συνήθως ≤0,5–1,0 mg/L), γεγονός που αντικατοπτρίζει το υψηλό επίπεδο επικινδυνότητάς του.
- Προκλήσεις επεξεργασίας: Η συμβατική αλκαλική καθίζηση ενδέχεται να μην επιτύχει επίπεδα συμμόρφωσης. Για την αποτελεσματική απομάκρυνση του νικελίου απαιτούνται συχνά προηγμένες μέθοδοι, όπως χηλικοί παράγοντες ή καθίζηση σουλφιδίων.

Η άμεση απόρριψη μη επεξεργασμένων λυμάτων θα είχε ως αποτέλεσμα σοβαρή και επίμονη περιβαλλοντική μόλυνση των υδάτινων σωμάτων και του εδάφους. Συνεπώς, όλα τα λύματα πρέπει να υποβάλλονται σε κατάλληλη επεξεργασία και αυστηρούς ελέγχους για να διασφαλίζεται η συμμόρφωση πριν από την απόρριψή τους. Η παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο στην έξοδο απόρριψης χρησιμεύει ως κρίσιμο μέτρο για τις επιχειρήσεις, ώστε να εκπληρώνουν τις περιβαλλοντικές τους ευθύνες, να διασφαλίζουν τη συμμόρφωση με τους κανονισμούς και να μετριάζουν τους οικολογικούς και νομικούς κινδύνους.