Søknadstilfelle for avløpsovervåking hos Spring Manufacturing Company

I overflatebehandlingsprosessen for fjærer brukes fosfatering for å danne et beskyttende belegg som forhindrer korrosjon. Dette innebærer å senke fjærer i en fosfateringsløsning som inneholder metallioner som sink, mangan og nikkel. Gjennom kjemiske reaksjoner dannes en uløselig fosfatsaltfilm på fjæroverflaten.

Denne prosessen genererer to hovedtyper avløpsvann
1. Fosfateringsavløpsbadløsning: Fosfateringsbadet må skiftes ut med jevne mellomrom, noe som resulterer i høykonsentrert avløpsvæske. Viktige forurensninger inkluderer sink, mangan, nikkel og fosfat.
2. Fosfatering av skyllevann: Etter fosfatering utføres flere skylletrinn. Selv om konsentrasjonen av forurensende stoffer er lavere enn i det brukte badet, er volumet betydelig. Dette skyllevannet inneholder rester av sink, mangan, nikkel og totalt fosfor, som utgjør hovedkilden til fosfateringsavløpsvann i kildeproduksjonsanlegg.

Detaljert oversikt over viktige forurensninger:
1. Jern – Primær metallisk forurensning
Kilde: Stammer hovedsakelig fra syrebeising, der fjærstål behandles med saltsyre eller svovelsyre for å fjerne jernoksidbelegg (rust). Dette resulterer i betydelig oppløsning av jernioner i avløpsvannet.
Begrunnelse for overvåking og kontroll:
- Visuell påvirkning: Ved utslipp oksiderer jernholdige ioner til jern(III)-ioner, og danner rødbrune jern(III)hydroksidutfellinger som forårsaker turbiditet og misfarging av vannforekomster.
- Økologiske effekter: Oppsamlet jernhydroksid kan avsettes på elveleier, kvele bunnorganismer og forstyrre akvatiske økosystemer.
- Infrastrukturproblemer: Jernavleiringer kan føre til tilstopping av rør og redusert systemeffektivitet.
- Behandlingsbehov: Til tross for relativt lav toksisitet, finnes jern vanligvis i høye konsentrasjoner og kan effektivt fjernes gjennom pH-justering og utfelling. Forbehandling er viktig for å forhindre forstyrrelser i nedstrømsprosesser.

2. Sink og mangan – «fosfateringsparet»
Kilder: Disse elementene stammer hovedsakelig fra fosfateringsprosessen, som er kritisk for å forbedre rustmotstanden og beleggets heft. De fleste fjærprodusenter bruker sink- eller manganbaserte fosfateringsløsninger. Etterfølgende vannskylling fører sink- og manganioner inn i avløpsvannet.
Begrunnelse for overvåking og kontroll:
- Akvatisk toksisitet: Begge metallene har betydelig toksisitet for fisk og andre vannlevende organismer, selv ved lave konsentrasjoner, og påvirker vekst, reproduksjon og overlevelse.
- Sink: Svekker fiskens gjellefunksjon og går ut over respirasjonseffektiviteten.
- Mangan: Kronisk eksponering fører til bioakkumulering og potensielle nevrotoksiske effekter.
- Samsvar med regelverket: Nasjonale og internasjonale utslippsstandarder setter strenge grenser for sink- og mangankonsentrasjoner. Effektiv fjerning krever vanligvis kjemisk utfelling ved bruk av alkaliske reagenser for å danne uløselige hydroksider.

3. Nikkel – et tungmetall med høy risiko som krever streng regulering
Kilder:
- Iboende i råmaterialer: Enkelte legeringsstål, inkludert rustfritt stål, inneholder nikkel, som løses opp i syren under beising.
- Overflatebehandlingsprosesser: Noen spesialiserte galvaniserings- eller kjemiske belegg inneholder nikkelforbindelser.
Begrunnelse for overvåking og kontroll (kritisk betydning):
- Helse- og miljøfarer: Nikkel og visse nikkelforbindelser er klassifisert som potensielt kreftfremkallende stoffer. De utgjør også risikoer på grunn av sin giftighet, allergifremkallende egenskaper og evne til bioakkumulering, og representerer en langsiktig trussel mot både menneskers helse og økosystemer.
– Strenge utslippsgrenser: Forskrifter som «Integrated Wastewater Discharge Standard» setter blant de laveste tillatte konsentrasjonene for nikkel (vanligvis ≤0,5–1,0 mg/L), noe som gjenspeiler det høye farenivået.
- Behandlingsutfordringer: Konvensjonell alkaliutfelling oppnår kanskje ikke samsvarsnivåer; avanserte metoder som chelateringsmidler eller sulfidutfelling er ofte nødvendige for effektiv nikkelfjerning.

Direkte utslipp av ubehandlet avløpsvann vil føre til alvorlig og vedvarende miljøforurensning av vannforekomster og jord. Derfor må alt avløpsvann gjennomgå riktig behandling og grundig testing for å sikre samsvar før utslipp. Sanntidsovervåking ved utslippsutløpet fungerer som et kritisk tiltak for bedrifter for å oppfylle miljøansvar, garantere samsvar med regelverk og redusere økologiske og juridiske risikoer.