Spring Manufacturing Company'de Atık Su İzleme Uygulama Örneği

Yayların yüzey işleme 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 yoluyla, yay yüzeyinde çözünmeyen bir fosfat tuzu filmi oluşur.

Bu süreç iki ana türde atık su üretir.
1. Fosfatlama Atık Banyosu Çözeltisi: Fosfatlama banyosunun periyodik olarak değiştirilmesi gerekir ve bu da yüksek konsantrasyonlu atık sıvıya neden olur. Başlıca kirleticiler arasında çinko, manganez, nikel ve fosfat bulunur.
2. Fosfatlama Durulama Suyu: Fosfatlama işleminden sonra birden fazla durulama aşaması gerçekleştirilir. Kirletici madde konsantrasyonu kullanılmış banyo suyuna göre daha düşük olsa da, hacmi oldukça fazladır. Bu durulama suyu, artık çinko, manganez, nikel ve toplam fosfor içerir ve kaynak suyu üretim tesislerinde fosfatlama atık suyunun ana kaynağını oluşturur.

Başlıca Kirleticilere İlişkin Detaylı Genel Bakış:
1. Demir – Başlıca Metalik Kirletici
Kaynak: Esas olarak, yay çeliğinin demir oksit tabakasını (pas) gidermek için hidroklorik veya sülfürik asitle işlendiği asitli temizleme işleminden kaynaklanmaktadır. Bu, demir iyonlarının atık suya önemli ölçüde çözünmesine neden olur.
İzleme ve Kontrolün Gerekçesi:
- Görsel Etki: Deşarj sırasında, demir(II) iyonları demir(III) iyonlarına oksitlenerek kırmızımsı kahverengi demir(III) hidroksit çökeltileri oluşturur ve bu da su kütlelerinde bulanıklığa ve renk değişimine neden olur.
- Ekolojik Etkiler: Biriken demir hidroksit nehir yataklarına çökerek dipte yaşayan organizmaları boğabilir ve su ekosistemlerini bozabilir.
- Altyapı Sorunları: Demir birikintileri boru tıkanmalarına ve sistem verimliliğinin azalmasına yol açabilir.
- İşlem Gerekliliği: Nispeten düşük toksisitesine rağmen, demir genellikle yüksek konsantrasyonlarda bulunur ve pH ayarlaması ve çöktürme yoluyla etkili bir şekilde uzaklaştırılabilir. Sonraki süreçlere müdahale edilmesini önlemek için ön işlem şarttır.

2. Çinko ve Manganez – "Fosfatlama Çifti"
Kaynaklar: Bu elementler öncelikle pas direncini ve kaplama yapışmasını artırmak için kritik öneme sahip olan fosfatlama işleminden kaynaklanmaktadır. Çoğu yay üreticisi çinko veya manganez bazlı fosfatlama çözeltileri kullanır. Daha sonraki suyla durulama, çinko ve manganez iyonlarını atık su akışına taşır.
İzleme ve Kontrolün Gerekçesi:
- Sucul Toksisite: Her iki metal de düşük konsantrasyonlarda bile balıklar ve diğer sucul organizmalar için önemli toksisite göstererek büyüme, üreme ve hayatta kalmayı etkiler.
- Çinko: Balıkların solungaç fonksiyonlarını bozarak solunum verimliliğini tehlikeye atar.
- Manganez: Kronik maruziyet biyolojik birikime ve potansiyel nörotoksik etkilere yol açar.
- Mevzuat Uyumluluğu: Ulusal ve uluslararası deşarj standartları, çinko ve manganez konsantrasyonlarına katı sınırlar getirmektedir. Etkili uzaklaştırma genellikle, çözünmeyen hidroksitler oluşturmak için alkali reaktifler kullanılarak kimyasal çöktürme gerektirir.

3. Nikel – Sıkı Düzenleme Gerektiren Yüksek Riskli Ağır Bir Metal
Kaynaklar:
- Hammaddelerde doğal olarak bulunur: Paslanmaz çelik de dahil olmak üzere bazı alaşımlı çelikler, asitle temizleme sırasında asitte çözünen nikel içerir.
- Yüzey işleme süreçleri: Bazı özel elektrokaplama veya kimyasal kaplamalar nikel bileşikleri içerir.
İzleme ve Kontrolün Gerekçesi (Kritik Önem):
- Sağlık ve Çevresel Tehlikeler: Nikel ve bazı nikel bileşikleri potansiyel kanserojen olarak sınıflandırılır. Ayrıca toksik etkileri, alerjenik özellikleri ve biyolojik birikim kapasiteleri nedeniyle risk oluşturarak hem insan sağlığı hem de ekosistemler için uzun vadeli tehditler teşkil ederler.
- Sıkı Deşarj Limitleri: "Entegre Atıksu Deşarj Standardı" gibi düzenlemeler, nikel için izin verilen en düşük konsantrasyonları (tipik olarak ≤0,5–1,0 mg/L) belirleyerek yüksek tehlike seviyesini yansıtmaktadır.
- Tedavi Zorlukları: Geleneksel alkali çöktürme yöntemi, gerekli standartlara ulaşamayabilir; etkili nikel giderme için genellikle şelatlayıcı maddeler veya sülfür çöktürme gibi gelişmiş yöntemler gereklidir.

Arıtılmamış atık suların doğrudan deşarjı, su kaynaklarında ve toprakta ciddi ve kalıcı çevresel kirliliğe yol açacaktır. Bu nedenle, tüm atık sular deşarj edilmeden önce uygun şekilde arıtılmalı ve mevzuata uygunluğu sağlamak için titiz testlerden geçirilmelidir. Deşarj noktasında gerçek zamanlı izleme, işletmelerin çevresel sorumluluklarını yerine getirmeleri, mevzuata uyumu garanti etmeleri ve ekolojik ve yasal riskleri azaltmaları için kritik bir önlem olarak hizmet vermektedir.