Caz de aplicare al monitorizării efluenților la compania producătoare de izvoare

În procesul de tratare a suprafeței arcurilor, fosfatarea este utilizată pentru a forma un strat protector care previne coroziunea. Aceasta implică imersarea arcurilor într-o soluție de fosfatare care conține ioni metalici precum zinc, mangan și nichel. Prin reacții chimice, pe suprafața arcului se formează o peliculă insolubilă de sare fosfat.

Acest proces generează două tipuri principale de ape uzate
1. Soluție pentru baia de fosfatare reziduală: Baia de fosfatare necesită înlocuire periodică, rezultând un lichid rezidual cu concentrație mare. Printre poluanții cheie se numără zincul, manganul, nichelul și fosfatul.
2. Apă de clătire pentru fosfatare: După fosfatare, se efectuează mai multe etape de clătire. Deși concentrația de poluant este mai mică decât cea din baia uzată, volumul este substanțial. Această apă de clătire conține zinc rezidual, mangan, nichel și fosfor total, constituind principala sursă de ape uzate de fosfatare în instalațiile de producție a izvoarelor.

Prezentare detaliată a principalilor poluanți:
1. Fier – Poluant metalic principal
Sursă: Provine în principal din procesul de decapare acidă, în care oțelul pentru arcuri este tratat cu acid clorhidric sau sulfuric pentru a îndepărta depunerile de oxid de fier (rugina). Acest lucru duce la dizolvarea semnificativă a ionilor de fier în apele uzate.
Justificarea monitorizării și controlului:
- Impact vizual: La descărcare, ionii feroși se oxidează în ioni ferici, formând precipitate de hidroxid feric de culoare roșiatică-brună care provoacă turbiditate și decolorarea corpurilor de apă.
- Efecte ecologice: Hidroxidul feric acumulat se poate depune pe albiile râurilor, sufocând organismele bentonice și perturbând ecosistemele acvatice.
- Probleme de infrastructură: Depozitele de fier pot duce la înfundarea țevilor și la reducerea eficienței sistemului.
- Necesitatea tratamentului: În ciuda toxicității sale relativ scăzute, fierul există de obicei în concentrații mari și poate fi îndepărtat eficient prin ajustarea pH-ului și precipitare. Pretratarea este esențială pentru a preveni interferența cu procesele din aval.

2. Zincul și manganul – „perechea fosfatantă”
Surse: Aceste elemente provin în principal din procesul de fosfatare, care este esențial pentru creșterea rezistenței la rugină și a aderenței straturilor de acoperire. Majoritatea producătorilor de arcuri utilizează soluții de fosfatare pe bază de zinc sau mangan. Clătirea ulterioară cu apă transportă ioni de zinc și mangan în fluxul de apă uzată.
Justificarea monitorizării și controlului:
- Toxicitate acvatică: Ambele metale prezintă o toxicitate semnificativă pentru pești și alte organisme acvatice, chiar și la concentrații scăzute, afectând creșterea, reproducerea și supraviețuirea.
- Zinc: Afectează funcția branhială a peștilor, compromițând eficiența respiratorie.
Mangan: Expunerea cronică duce la bioacumulare și potențiale efecte neurotoxice.
- Conformitate cu reglementările: Standardele naționale și internaționale privind deversarea impun limite stricte privind concentrațiile de zinc și mangan. Îndepărtarea eficientă necesită de obicei precipitarea chimică folosind reactivi alcalini pentru a forma hidroxizi insolubili.

3. Nichelul – un metal greu cu risc ridicat care necesită o reglementare strictă
Surse:
- Inerent materiilor prime: Anumite oțeluri aliate, inclusiv oțelul inoxidabil, conțin nichel, care se dizolvă în acid în timpul decapării.
- Procese de tratare a suprafețelor: Unele tipuri specializate de galvanizare sau acoperiri chimice încorporează compuși de nichel.
Justificarea monitorizării și controlului (importanță critică):
- Pericole pentru sănătate și mediu: Nichelul și anumiți compuși ai nichelului sunt clasificați drept potențiali cancerigeni. De asemenea, prezintă riscuri din cauza toxicității, proprietăților alergenice și capacității lor de bioacumulare, reprezentând amenințări pe termen lung atât pentru sănătatea umană, cât și pentru ecosisteme.
- Limite stricte de deversare: Reglementări precum „Standardul integrat de deversare a apelor uzate” stabilesc printre cele mai scăzute concentrații permise de nichel (de obicei ≤0,5–1,0 mg/L), reflectând nivelul ridicat de periculozitate al acestuia.
- Provocări legate de tratament: Precipitarea alcalină convențională poate să nu atingă nivelurile de conformitate; metode avansate, cum ar fi agenții de chelare sau precipitarea cu sulfuri, sunt adesea necesare pentru îndepărtarea eficientă a nichelului.

Deversarea directă a apelor uzate netratate ar duce la o contaminare severă și persistentă a corpurilor de apă și a solului. Prin urmare, toți efluenții trebuie să fie supuși unui tratament adecvat și unor teste riguroase pentru a asigura conformitatea înainte de deversare. Monitorizarea în timp real la punctul de evacuare servește drept măsură critică pentru ca întreprinderile să își îndeplinească responsabilitățile de mediu, să garanteze conformitatea cu reglementările și să atenueze riscurile ecologice și juridice.