Spring Manufacturing Şirketinde Atık Su İzleme Uygulama Örneği

Yayların yüzey işlem sürecinde, korozyonu önleyen koruyucu bir kaplama oluşturmak için fosfatlama kullanılır. Bu işlem, yayların çinko, manganez ve nikel gibi metal iyonları içeren bir fosfatlama çözeltisine daldırılmasını içerir. Kimyasal reaksiyonlar sonucunda, yay yüzeyinde çözünmeyen bir fosfat tuzu filmi oluşur.

Bu işlem iki temel atık su türü üretir
1. Fosfatlama Atık Banyosu Çözeltisi: Fosfatlama banyosunun periyodik olarak değiştirilmesi gerekir ve bu da yüksek konsantrasyonlu atık sıvı ile sonuçlanır. Başlıca kirleticiler arasında çinko, manganez, nikel ve fosfat bulunur.
2. Fosfatlama Durulama Suyu: Fosfatlamanın ardından birden fazla durulama aşaması gerçekleştirilir. Kirletici konsantrasyonu atık sudakinden daha düşük olsa da, hacmi önemlidir. Bu durulama suyu, kaynak üretim tesislerindeki fosfatlama atık suyunun ana kaynağını oluşturan artık çinko, manganez, nikel ve toplam fosfor içerir.

Ana Kirleticilerin Ayrıntılı Genel Bakışı:
1. Demir – Birincil Metalik Kirletici
Kaynak: Esas olarak, yay çeliğinin demir oksit tortusunu (pas) gidermek için hidroklorik veya sülfürik asitle işlendiği asitle temizleme işleminden kaynaklanır. Bu işlem, atık suda önemli miktarda demir iyonunun çözünmesine neden olur.
İzleme ve Kontrolün Gerekçesi:
- Görsel Etki: Deşarj sırasında demir iyonları ferrik iyonlara oksitlenerek, su kütlelerinin bulanıklaşmasına ve renginin değişmesine neden olan kırmızımsı kahverengi ferrik hidroksit çökeltileri oluşturur.
- Ekolojik Etkiler: Birikmiş demir hidroksit nehir yataklarına yerleşerek bentik organizmaların boğulmasına ve su ekosistemlerinin bozulmasına neden olabilir.
- Altyapı Sorunları: Demir birikintileri boruların tıkanmasına ve sistem veriminin düşmesine neden olabilir.
- Arıtma Gerekliliği: Nispeten düşük toksisitesine rağmen, demir genellikle yüksek konsantrasyonlarda bulunur ve pH ayarlaması ve çöktürme yoluyla etkili bir şekilde giderilebilir. Sonraki süreçlere müdahaleyi önlemek için ön arıtma şarttır.

2. Çinko ve Manganez – "Fosfatlama Çifti"
Kaynaklar: Bu elementler, pas direncini ve kaplama yapışmasını artırmak için kritik öneme sahip olan fosfatlama işleminden kaynaklanır. Çoğu yay üreticisi, çinko veya manganez bazlı fosfatlama solüsyonları kullanır. Ardından yapılan su durulaması, çinko ve manganez iyonlarını atık su akışına taşır.
İzleme ve Kontrolün Gerekçesi:
- Su Toksisitesi: Her iki metal de düşük konsantrasyonlarda bile balıklar ve diğer su organizmaları için önemli toksisite göstererek büyümeyi, üremeyi ve hayatta kalmayı etkiler.
- Çinko: Balıkların solungaç fonksiyonlarını bozarak solunum verimliliğini düşürür.
- Manganez: Kronik maruziyet biyolojik birikime ve potansiyel nörotoksik etkilere yol açar.
- Mevzuata Uygunluk: Ulusal ve uluslararası deşarj standartları, çinko ve manganez konsantrasyonları için katı sınırlamalar getirmektedir. Etkili bir giderim, genellikle çözünmeyen hidroksitler oluşturmak için alkali reaktifler kullanılarak kimyasal çökeltme gerektirir.

3. Nikel – Sıkı Düzenlemeler Gerektiren Yüksek Riskli Bir Ağır Metal
Kaynaklar:
- Hammaddelerin doğasında bulunur: Paslanmaz çelik de dahil olmak üzere bazı alaşımlı çelikler, asitleme sırasında asitte çözünen nikel içerir.
- Yüzey işleme prosesleri: Bazı özel elektrokaplama veya kimyasal kaplamalar nikel bileşiklerini içerir.
İzleme ve Kontrolün Gerekçesi (Kritik Önem):
- Sağlık ve Çevre Tehlikeleri: Nikel ve bazı nikel bileşikleri potansiyel kanserojen olarak sınıflandırılmaktadır. Ayrıca, toksisiteleri, alerjenik özellikleri ve biyolojik birikim kapasiteleri nedeniyle risk oluşturmakta ve hem insan sağlığı hem de ekosistemler için uzun vadeli tehditler oluşturmaktadır.
- Sıkı Deşarj Limitleri: "Entegre Atıksu Deşarj Standardı" gibi düzenlemeler, nikel için izin verilen en düşük konsantrasyonları (genellikle ≤0,5–1,0 mg/L) belirleyerek, nikelin yüksek tehlike seviyesini yansıtır.
- Arıtma Zorlukları: Geleneksel alkali çöktürme, uyumluluk seviyelerine ulaşamayabilir; etkili nikel giderimi için genellikle şelat oluşturucu maddeler veya sülfür çöktürme gibi gelişmiş yöntemlere ihtiyaç duyulur.

Arıtılmamış atık suyun doğrudan deşarjı, su kütlelerinde ve toprakta ciddi ve kalıcı çevre kirliliğine yol açacaktır. Bu nedenle, tüm atık suların deşarjdan önce uygun arıtım ve titiz testlerden geçirilmesi gerekmektedir. Deşarj çıkışında gerçek zamanlı izleme, işletmelerin çevresel sorumluluklarını yerine getirmeleri, mevzuata uyumu garanti altına almaları ve ekolojik ve yasal riskleri azaltmaları için kritik bir önlemdir.