نگاه کلی
محلولهایی که در صنعت
آبکاری مورد استفاده قرار می‌گیرند با اندک تفاوتی مثل یک
زهر خطرناک در مورد موجودات عمل می‌کنند. پساب‌های تولید شده در این کارگاه‌ها معمولا
سمی هستند. آنها به قدری زهرآگین اند که تزریق مستقیم آنها داخل فاضلاب‌ها و کانال‌های شهری سبب صدمات جدی می‌شوند. بنابراین هدف از تصفیه پسابها این است که پساب طوری دور ریخته شود که زندگی حیوانات و یا گیاهان را تحت تاثیر قرار ندهد و طبیعت حفظ شود بدین منظور باید بعد از استفاده از آبها ، آنها را تصفیه نموده به طوری که تمام احتیاجات صنعتی و انسانی را رفع کند.
احیای کلی پسابها
اگر انجام کار به وجه مطلوب مورد نظر باشد، استفاده از
آب برای آبکشی قطعات به حداقل خود می‌رسد. به موازات صرفه جویی در آب و اقتصادی نمودن آن از هدر رفتن مقدار
مواد شیمیایی مهم جلوگیری می‌شود و بدین ترتیب مسمومیت زدایی نیز به عمل می‌آید. به طرق زیر می‌توان مقدار پسابها را در صنعت پوشش‌کاری کاهش داد:
- طولانی نمودن دوره سیکل
- استفاده از حمامهای آبکشی ساکن ، لوله کشی مدار بسته (پمپاژ آب در مدار بسته) و استفاده از آبکشی به طور آبشاری.
- استفاده از مونتاژهای صحیح
- استفاده از مواد ترکننده
روش های سم زدایی
سم زدایی به روش ناپیوسته (ایستا)
در این روش از طریق انبارکردن ، پسابها مدت زمان کوتاهی (یک روز یا یک هفته) در منابع جمع می‌شود و در این توقفگاه ، عملیات سم زدایی انجام می‌گیرد. این روش برای پساب‌هایی با مقادیر کوچک، روش کاملا مناسبی است و برای سم زدایی پساب‌های غلیظ و رزین های مبادله کننده یونی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش را می‌توان به صورت خودکار درآورد.
سم زدایی مستقیم
در این روش قطعاتی که از وان عملیات خارج می‌شوند ابتدا در حمام آبکشی ثابت (آبکشی- جمع آوری) وارد شده، سپس وارد یک وان حاوی محلول رفع سمیت می‌شوند. محاسن اصلی این روش سم زدایی حتی در مورد کمپلکس های سیانیدی می‌باشد که به سختی منهدم می‌شوند. زیرا زمان انجام واکنش عملا نامحدود است و می‌توان با مقدار زیادی هیپوکلریت که در این روش از بین نرفته و در فرآیند باقی مانده استفاده نمود.
سم زدایی پیوسته
در این حالت کنترل (آنالیز) به روش الکترومتریک صورت می‌گیرد. تعیین مقدار اسیدیته و قلیایی ، همچنین تعیین مقدار سیانید و اسید کرومیک توسط
الکترودهای مخصوص و به کمک
پتانسیومتری صورت می‌گیرد. نتایج چنین عملیات اندازه گیری می‌تواند توسط یک سیستم چاپگر به طور پیوسته تعیین و همچنین مراقبت مداوم سم زدایی ، انجام گیرد. مراحل بعدی با استفاده از امپولسیون های برقی که توسط دستگاههایی که جهت دور اثر مواد به کار گرفته شده اند، می‌باشد. در تمام این حالات قبل از دور ریختن آب ، تمام مراحل به طور اتوماتیک کنترل می‌شوند. در پایان هر مرحله ، در صورتی که محلول مورد نظر طبق استاندارد نباشد توسط آژیر خبر داده شده و جریان آب قطع می‌شود.
مسمومیت زدایی سیانیدها
بین
مواد سمی، سیانیدها خطرناک ترین آنها می‌باشند. برای از بین بردن و یا حذف آنها عملا از دو روش استفاده می‌شود:
- رسوب دادن آنها به شکل سیانید آهن (کمپلکس قابل حل سخت)
- از بین بردن به طریق اکسیداسیون.
اکسیداسیون توسط
کلر و یا هیپوکلریت (
آب ژاول ، کلرید آهک) صورت می‌گیرد. شرایط اساسی برای انجام اکسیداسیون مطلوب وجود محیط قلیایی قوی است که نباید pH زیر 9 باشد (ترجیحا باید بین 11-10 یا بیشتر باشد). با استفاده از اکسید کننده های قوی ، سیانیدها سریعا به سیانات‌ها تبدیل می‌شوند. در صورتی که ماده اکسید کننده زیاد باشد، اکسیداسیون سیانات تا تشکیل
اسیدکربنیک و ازت ادامه می‌یابد. با این روش اکسیداسیون کامل سبب مسمومیت زدایی کلی پسابها می‌شود.
مسمومیت زدایی اکسید کروم (VI)
خنثی‌سازی ساده اکسید
کروم (VI) توسط مواد قلیایی کافی نیست، زیرا کرومات‌های قلیایی تشکیل یافته قابل حل در آب بوده و مسمومیت کننده هستند، حتی به مقدار اندک نیز (محلول در آب) برای تندرستی خطرناک است بدین علت حتما لازم است که قبلا اکسید کروم
(VI) را به اکسید کروم
(III) تبدیل و سپس خنثی نمود. از احیا کننده هایی مانند
دی اکسید گوگرد ،
سولفیت سدیم ،
بی سولفیت سدیم ،
سولفات آهن (II) و
کلرید آهن (II) برای احیای کروم (VI) به کروم (III) استفاده می‌شود.
پایان واکنش احیای اسید سولفورو در نتیجه تغییر رنگ محلول از اکسید کروم (VI) از رنگ زرد متمایل به قرمز به رنگ آبی آسمانی- سبز اکسید کروم (III) تشخیص داده می‌شود. اگر واکنش احیا توسط سولفات آهن صورت گرفته باشد این تغییر
رنگ با یک پوشش شدید رنگ زرد سولفات آهن (II) که تشکیل می‌یابد، تشخیص داده می‌شود.
خنثی سازی و ترسیب فلزات سنگین
خنثی‌سازی از یک طرف pH را به یک مقدار بی‌خطر برای پدیده های بیولوژیک تنظیم می‌کند و از طرف دیگر با خنثی‌سازی ،
فلزات سنگین سمی در محلول به نمک های قلیایی و یا هیدروکسیدهایی با
قابلیت انحلال کم تشکیل می‌یابند و در نتیجه این مواد از پسابها جدا می‌شوند. سابقا تصور می‌شد که در منطقه pH خنثی ، یعنی pH=7 ، تمام فلزات بدون باقیمانده ته نشین می‌شوند در حالی که بعدها به این واقعیت پی برده شد که تک‌تک فلزات در یک ناحیه مخصوص pH رسوب می‌نمایند. در pH خنثی آهن (III) ،
آلومینیوم و
کروم به طور کلی عملا رسوب می‌کنند.
مس و
روی تا نزدیکی های 5/8=pH و
نیکل ،
کادمیوم ،
سرب و
نقره در pH های بالای 9 رسوب می‌نمایند. عموما برای رفع این محلولها در این شرایط pH مجاز نیست و باید بعد از فیلتر کردن نسبت به خنثی‌سازی محلول اقدام نمود. خنثی‌سازی پسابها و ته نشین نمودن فلزات سنگین توسط
نیترات سود و
شیره آهک صورت می‌گیرد. برای ترسیب کلی از شیره آهک در صورت وجود همزمان
سولفات‌ها ،
فلوئورها و
فسفات‌ها استفاده می‌شود. واکنش های خنثی‌سازی تقریبا بلافاصله صورت می‌گیرد ولی ترسیب هیدروکسیدهای فلزی وقت زیادی طلب می‌کند. در اکثر اوقات سریع نمودن عملیات ترسیب و یا سدیمانتاسیون هیدروکسیدها ، با اضافه نمودن مواد راسب کننده (اغلب ذرات آلی کلوییدی) صورت می‌گیرد.
تصفیه لجن ها
بعد از سم زدایی و خنثی‌سازی پسابها، یون های فلز که ابتدا در محلول موجود بودند بعدا به صورت لجن هیدروکسید در پسابها دیده می‌شود. جداسازی این لجن طبق مقررات دولتی اجباری است زیرا در صورت وارد کردن آن در کاتالیزاسیون ممکن است در صورت تغییر احتمالی pH فلزات مربوطه که به صورت رسوب هستند دوباره وارد آب شده و سبب مسمومیت شوند. جداسازی لجن ها منحصرا از طریق سدیمانتاسیون (صاف کردن) و سوسپانسیون صورت می‌گیرد.
- سدیمانتاسیون: برای سدیمانتاسیون آب های حاوی لجن راکد، آنها را وارد یک مخزن بات ابعاد مناسب می‌کنند. هیدروکسیدهای سنگین در ته مخزن ته نشین شده و از سطح مخزن آب روشن گرفته می‌شود ذرات ریز لجن گاه به گاه توسط پمپاژ در مخزنهای مخصوصی که برای لجن ساخته شده‌اند جمع آوری می‌شوند. بدین ترتیب این آبها 2-1% مواد جامد در بردارند و 99-98% بقیه آب می‌باشد. این روش بهترین روش شناخته شده است.
- سوسپانسیون: تصفیه لجن‌های با دانه بندی ریز با گذشت زمان تکنیکی‌تر شده است. فیلتر پرس ها و انواع دیگر فیلترها در این مورد مطمئن ترند با استفاده از این روش نه تنها لجن ضخیم از لجن های ریز دانه به دست می‌آید، بلکه می‌توان مستقیما پسابها را تصفیه کرد. این لجن های ضخیم تقریبا 80-50% آب در بردارند و به راحتی قابل حمل می‌باشند. اگر امکان حمل کردن لجن های ضخیم به یک مرکز جمع آوری زباله و یا کوره ذوب وجود داشته باشد، این بهترین روش برای حل مساله لجن ها خواهد بود.
مبادله کننده های یونی
یون‌های آلوده کننده ای که در
مبادله کننده‌ها جمع می‌شوند، طبیعتا ظرفیتشان نامحدود نیست در پایان واکنش ، مبادله به تدریج آهسته می‌شود تا بالاخره متوقف می‌گردد. برای احیای
مبادله‌کننده ها کاتیونی ، آنها را در اسیدهای قوی آبکشی می کنند. یون های فلزی بدین ترتیب وارد اسیدی می شوند و
هیدروژن جای آنها را می گیرد. برای احیای
مبادله‌کننده های آنیونی ، آنها را با
سود آبکشی می‌نمایند تا آنیون‌های جمع شده در آن جای خود را به یون‌های هیدروکسید بدهند. بدین ترتیب مبادله کننده ها دوباره قابل استفاده می‌شوند.
مباحث مرتبط با عنوان
