Notekūdeņu monitoringa pielietojuma gadījums uzņēmumā Spring Manufacturing Company

Atsperu virsmas apstrādes procesā fosfatēšanu izmanto, lai izveidotu aizsargpārklājumu, kas novērš koroziju. Tas ietver atsperu iegremdēšanu fosfatēšanas šķīdumā, kas satur metāla jonus, piemēram, cinku, mangānu un niķeli. Ķīmisko reakciju rezultātā uz atsperu virsmas veidojas nešķīstoša fosfātu sāls plēve.

Šis process rada divu veidu notekūdeņus
1. Fosfatēšanas notekūdeņu vannas šķīdums: Fosfatēšanas vanna periodiski jāmaina, kā rezultātā rodas augstas koncentrācijas notekūdeņi. Galvenie piesārņotāji ir cinks, mangāns, niķelis un fosfāts.
2. Skalošanas ūdens fosfatēšana: Pēc fosfatēšanas tiek veikti vairāki skalošanas posmi. Lai gan piesārņotāju koncentrācija ir zemāka nekā izlietotajā vannā, to apjoms ir ievērojams. Šis skalošanas ūdens satur atlikušo cinku, mangānu, niķeli un kopējo fosforu, kas ir galvenais fosfatējošo notekūdeņu avots avotu ražošanas iekārtās.

Detalizēts galveno piesārņotāju pārskats:
1. Dzelzs — primārais metālu piesārņotājs
Avots: Galvenokārt rodas skābās kodināšanas procesā, kur atsperu tēraudu apstrādā ar sālsskābi vai sērskābi, lai noņemtu dzelzs oksīda nogulsnes (rūsu). Tā rezultātā notekūdeņos izšķīst ievērojams dzelzs jonu daudzums.
Uzraudzības un kontroles pamatojums:
- Vizuālā ietekme: Izvadīšanas laikā dzelzs joni oksidējas par dzelzs joniem, veidojot sarkanbrūnas dzelzs hidroksīda nogulsnes, kas izraisa ūdenstilpņu duļķainību un krāsas maiņu.
- Ekoloģiskā ietekme: Uzkrātais dzelzs hidroksīds var nosēsties upju gultnēs, nomācot bentosiskos organismus un izjaucot ūdens ekosistēmas.
- Infrastruktūras problēmas: Dzelzs nogulsnes var izraisīt cauruļu aizsērēšanu un samazināt sistēmas efektivitāti.
- Apstrādes nepieciešamība: Neskatoties uz relatīvi zemo toksicitāti, dzelzs parasti ir augstā koncentrācijā un to var efektīvi noņemt, regulējot pH līmeni un nogulsnējot. Priekšapstrāde ir būtiska, lai novērstu traucējumus lejupējos procesos.

2. Cinks un mangāns – "fosfatējošais pāris"
Avoti: Šie elementi galvenokārt rodas fosfatēšanas procesā, kas ir kritiski svarīgs, lai uzlabotu izturību pret rūsu un pārklājuma saķeri. Lielākā daļa atsperu ražotāju izmanto uz cinka vai mangāna bāzes veidotus fosfatēšanas šķīdumus. Turpmākā skalošana ar ūdeni notekūdeņu plūsmā pārnes cinka un mangāna jonus.
Uzraudzības un kontroles pamatojums:
- Toksicitāte ūdens organismiem: Abi metāli pat zemās koncentrācijās uzrāda ievērojamu toksicitāti zivīm un citiem ūdens organismiem, ietekmējot augšanu, vairošanos un izdzīvošanu.
- Cinks: pasliktina zivju žaunu darbību, apdraudot elpošanas efektivitāti.
- Mangāns: Hroniska iedarbība izraisa bioakumulāciju un potenciālu neirotoksisku iedarbību.
- Atbilstība normatīvajiem aktiem: Nacionālie un starptautiskie izplūdes standarti nosaka stingrus cinka un mangāna koncentrācijas ierobežojumus. Efektīvai atdalīšanai parasti ir nepieciešama ķīmiska nogulsnēšana, izmantojot sārmainus reaģentus, lai veidotu nešķīstošus hidroksīdus.

3. Niķelis — augsta riska smagais metāls, kam nepieciešama stingra regulēšana
Avoti:
- Izejvielu raksturīgā sastāvdaļa: Daži leģētie tēraudi, tostarp nerūsējošais tērauds, satur niķeli, kas kodināšanas laikā izšķīst skābē.
- Virsmas apstrādes procesi: Daži specializēti galvanizācijas vai ķīmiskie pārklājumi satur niķeļa savienojumus.
Uzraudzības un kontroles pamatojums (kritiska nozīme):
- Veselības un vides apdraudējumi: Niķelis un daži niķeļa savienojumi tiek klasificēti kā potenciāli kancerogēni. Tie rada risku arī to toksicitātes, alergēno īpašību un bioakumulācijas spējas dēļ, radot ilgtermiņa draudus gan cilvēku veselībai, gan ekosistēmām.
- Stingri izplūdes ierobežojumi: noteikumi, piemēram, "Integrētais notekūdeņu izplūdes standarts", nosaka vienu no zemākajām pieļaujamajām niķeļa koncentrācijām (parasti ≤0,5–1,0 mg/l), kas atspoguļo tā augsto bīstamības līmeni.
- Apstrādes izaicinājumi: Parastā sārmu nogulsnēšana var nesasniegt atbilstības līmeni; efektīvai niķeļa atdalīšanai bieži vien ir nepieciešamas progresīvas metodes, piemēram, helātu veidojošie līdzekļi vai sulfīdu nogulsnēšana.

Neattīrītu notekūdeņu tieša novadīšana izraisītu nopietnu un pastāvīgu ūdenstilpju un augsnes piesārņojumu. Tāpēc visi notekūdeņi pirms izvadīšanas ir pienācīgi jāattīra un rūpīgi jāpārbauda, ​​lai nodrošinātu atbilstību prasībām. Reāllaika monitorings pie izplūdes vietas ir kritiski svarīgs pasākums, lai uzņēmumi varētu izpildīt vides aizsardzības pienākumus, garantēt atbilstību normatīvajiem aktiem un mazināt ekoloģiskos un juridiskos riskus.