Heitvee seire rakendusjuhtum vedrude tootmisettevõttes

Vedrude pinnatöötlusprotsessis kasutatakse fosfaatimist korrosioonivastase kaitsekihi moodustamiseks. See hõlmab vedrude kastmist fosfaatimislahusesse, mis sisaldab metalliioone, nagu tsink, mangaan ja nikkel. Keemiliste reaktsioonide käigus moodustub vedru pinnale lahustumatu fosfaatsoola kile.

See protsess tekitab kahte peamist tüüpi reovett
1. Fosfaadimisjääkide vanni lahus: Fosfaadimisvann vajab perioodilist vahetamist, mille tulemuseks on kõrge kontsentratsiooniga jäätmevedelik. Peamised saasteained on tsink, mangaan, nikkel ja fosfaat.
2. Loputusvee fosfaatimine: Pärast fosfaatimist viiakse läbi mitu loputusetappi. Kuigi saasteainete kontsentratsioon on madalam kui kasutatud vannis, on nende maht märkimisväärne. Loputusvesi sisaldab jääktsinki, mangaani, niklit ja fosforit, mis on allikate tootmisrajatiste fosfaativa reovee peamine allikas.

Peamiste saasteainete üksikasjalik ülevaade:
1. Raud – peamine metalliline saasteaine
Allikas: Peamiselt pärineb happega peitsimise protsessist, kus vedruterast töödeldakse vesinikkloriid- või väävelhappega, et eemaldada raudoksiidi katlakivi (rooste). Selle tulemusel lahustub reovette märkimisväärses koguses rauaioone.
Järelevalve ja kontrolli põhjendus:
- Visuaalne mõju: Väljalaskmisel oksüdeeruvad raud(II)ioonid raud(III)ioonideks, moodustades punakaspruuni raud(III)hüdroksiidi sadestisi, mis põhjustavad veekogude hägusust ja värvimuutust.
- Ökoloogiline mõju: Kogunenud raud(III)hüdroksiid võib settida jõesängidele, lämmatades põhjaorganisme ja häirides veeökosüsteeme.
- Taristuprobleemid: raualadestused võivad põhjustada torude ummistumist ja süsteemi efektiivsuse vähenemist.
- Töötlemise vajadus: Vaatamata suhteliselt madalale toksilisusele esineb raud tavaliselt kõrgetes kontsentratsioonides ja seda saab tõhusalt eemaldada pH reguleerimise ja sadestamise teel. Eeltöötlus on oluline, et vältida häireid järgnevates protsessides.

2. Tsink ja mangaan – „fosfaativ paar”
Allikad: Need elemendid pärinevad peamiselt fosfaatimisprotsessist, mis on kriitilise tähtsusega roostekindluse ja katte nakkumise parandamiseks. Enamik vedrutootjaid kasutab tsingi- või mangaanipõhiseid fosfaatimislahuseid. Järgnev veega loputamine kannab tsingi- ja mangaaniioonid reoveevoogu.
Järelevalve ja kontrolli põhjendus:
- Mürgine toime veekeskkonnale: Mõlemad metallid on kaladele ja teistele veeorganismidele isegi madalates kontsentratsioonides märkimisväärselt toksilisusega, mõjutades kasvu, paljunemist ja ellujäämist.
- Tsink: kahjustab kalade lõpuste funktsiooni, vähendades hingamise efektiivsust.
- Mangaan: krooniline kokkupuude põhjustab bioakumulatsiooni ja võimalikke neurotoksilisi toimeid.
- Vastavus regulatsioonidele: Riiklikud ja rahvusvahelised heitvee standardid kehtestavad tsingi ja mangaani kontsentratsioonile ranged piirangud. Tõhus eemaldamine nõuab tavaliselt keemilist sadestamist aluseliste reagentidega lahustumatute hüdroksiidide moodustamiseks.

3. Nikkel – kõrge riskiga raskmetall, mis vajab ranget reguleerimist
Allikad:
- Toorainetele omane: Teatud legeerterased, sealhulgas roostevaba teras, sisaldavad niklit, mis lahustub peitsimise ajal happes.
- Pinnatöötlusprotsessid: Mõned spetsiaalsed galvaniseerimis- või keemilised katted sisaldavad nikliühendeid.
Järelevalve ja kontrolli põhjendus (kriitiline tähtsus):
- Tervise- ja keskkonnaohud: Nikkel ja teatud nikliühendid on klassifitseeritud potentsiaalseteks kantserogeenideks. Need kujutavad endast ohtu ka oma toksilisuse, allergeensete omaduste ja bioakumuleerumisvõime tõttu, kujutades endast pikaajalist ohtu nii inimeste tervisele kui ka ökosüsteemidele.
- Ranged heitvee piirväärtused: Määrused, näiteks „Integreeritud reovee heitvee standard“, kehtestavad nikli jaoks madalaimad lubatud kontsentratsioonid (tavaliselt ≤0,5–1,0 mg/l), mis peegeldab selle kõrget ohtlikkust.
- Töötlemisega seotud väljakutsed: tavapärane leelistega sadestamine ei pruugi nõuetele vastavust saavutada; nikli tõhusaks eemaldamiseks on sageli vaja täiustatud meetodeid, näiteks kelaativaid aineid või sulfiidiga sadestamist.

Töötlemata reovee otsene ärajuhtimine tooks kaasa veekogude ja pinnase tõsise ja püsiva keskkonnareostuse. Seetõttu tuleb kõik heitveed enne keskkonda laskmist nõuetekohaselt töödelda ja rangelt testida, et tagada vastavus nõuetele. Reaalajas jälgimine väljalaskeava juures on ettevõtete jaoks kriitilise tähtsusega meede keskkonnakohustuste täitmiseks, regulatiivse vastavuse tagamiseks ning ökoloogiliste ja juriidiliste riskide maandamiseks.