امروزه حدود 1500 شرکت در ایالات متحده آمریکا فعالیت هایی در زمینه آبکاری و پوششکاری فلزات انجام می دهند، این موسسات پساب ایجاد شده در روند تولیداتشان را یا به صورت مستقیم درون رودخانه ها یا جریانهای آب تخلیه می کنند یا به صورت غیرمستقیم به درون شبکه های پساب عمومی ^[1]رها می کنند، کارخانجات پوششکاری فلزات تا به امروز بیشترین میزان تخلیه پساب را نسبت به هر شاخه تولیدی صنعتی دیگری به خود اختصاص می دهند، به طور معمول، آلودگی های پساب کارخانجات پوششکاری فلزات بسیار خطرناک هستند،

Today, some 15,000 companies in the United States perform electroplating and metal finishing operations. These firms discharge their spent process wastewaters either directly to rivers and streams, or indirectly to Publicly Owned Treatment Works (POTWs). Metal finishing, by far, comprises more individual wastewater discharges than any other industrial category. Typically, pollutants contained in metal finishing process waters are potentially hazardous,   

.

بنابراین برای پیروی از مقرارات مصوبه ی آب پاک^[2]پساب ها باید تصفیه شوند یا آلوذگی ها قبل از تخلیه در جریان های آبی یا شبکه ی پساب عمومی، به روشی برطرف و حذف شوند. در حالت کلی مقررات شامل اکسایش سیانیدها، فرایند کاهش کروم شش ظرفیتی و احیای آن، جدا کردن فلزات سنگین و کنترل pH آب می شود.

Therefore, to comply with Clean Water Act requirements, the wastewaters must be treated, or contamination otherwise removed, before being discharged to waterways or POTWs. Regulations, in general, require oxidation of cyanides, reduction of hexavalent chromium, removal of heavy metals, and pH control.

به روشنی مشخص است که برای شرکت هایی که پساب خود را به صورت مستقیم وارد جریان های آبی می کنند (تخلیه مستقیم) قوانینی در طی سال ها منتشر شده است که نیازمند دستیابی به محدودیت های شدیدتری از نظر غلظت پساب های سمی است، که مواد تشکیل دهنده آن ها به زندگی آبزیان زیان می رساند جریان های آبی ، قوانین استاندارد توسط سازمان ایالتی معیار کیفیت آب^[3]ایجاد شده اند که محدودیت ها را به شکلی کنترل می کنند که سطح غلظت آلاینده ها درون جریان ها را تا حدی پایین آورد که تاثیر منفی بر روی آب آشامیدنی و زندگی آبزیان نداشته باشد،

Understandably, for companies discharging wastewater directly to water ways (direct discharges), regulations promulgated through the years require attainment of the more stringent concentration-based limitations for toxic wastewater constituents necessary for protection of aquatic life.

Stream standards were developed from Federal Water Quality Criteria and limit in stream pollutant concentrations to levels that will not adversely affect drinking water quality and aquatic life.

از دهه 70 میلادی به بعد آژانس های ایالتی تلاش داشته اند که محدودیت های تخلیه مستقیم پساب را به حدی پایین تر از استاندارد های کیفیت آب های جاری برسانند، آن ها از روش هایی نظیر آنتی دگراسیون[4]، ضد بازگشتی[5]و خاصیت پخش کنندگی موجود[6]استفاده می کنند و درنتیجه تعداد تخلیه مستقیم به شدت کاهش یافته است،

Since the mid-70s, state agencies have continued to drive direct discharge limitations downward to levels well below water quality-based stream standards, using anti degration, ant backsliding, and existing effluent quality (EEQ) policies, and the number of direct dischargers has dropped precipitously.

 قرار دادن ضوابط بیولوژیکی در نظارت ها و سنجش های زیستی همچنان باعث از دور خارج شدن ابزارهای تخلیه مستقیم پساب می شود و سبب تغییر روش کارگاه ها به سمت تخلیه درون شبکه فاضلاب عمومی می گردد.

Implementation of biological-based criteria through bio monitoring and bioassay testing will continue to force direct discharging facility closures and relocation to POTWs.

به دلیل اینکه اکنون اکثر شرکت های پوششکاری فلزات (آبکاری ها) پساب خود را درون شبکه فاضلاب عمومی تخلیه می کنند، سیستم های تصفیه فاصلاب برای این شرکت ها راه اندازی شده است تا با استاندارد های پیش-تصفیه پساب ایالتی، یا در صورت دقیق تر بودن، با استاندارد های محلی تطابق داشته باشند، استاندارد های ایالتی بر اساس فناوری ها پایه گذاری شده اند، برای مثال نمونه برداری مبتنی بر تاریخ یا سنجش های قراردادی سیستم تصفیه پساب از "تجهیزات انتخاب شده که بهترین کارایی را دارند". 

As the overwhelming majority of metal finishing companies are discharging to POTWs, wastewater treatment systems for these firms are installed for compliance with federal pretreatment standards, or local pretreatment limitations if more stringent than the federal regulations. Federal standards are technology based, i.e., developed through historical sampling and testing of conventional wastewater treatment system discharges collected at select, best-operated facilities.

یکی از فناوری های اولیه "بهترین فناوری کنترل قابل اجرای موجود"[7](BPCTCA)یا به صورت ساده تر "بهترین فناوری قابل اجرا"(BPT)نام داشت، سطح دقیق تر آن "بهترین فناوری موجودِ به صرفه اقتصادی"(BATEA)[8]نام داشت که معمولا به صورتBATشناخته می شود،

The base level technology was called Best Practicable Control Technology Currently Available (BPCTCA), or simply BPT. The more stringent level was termed the Best Available Technology Economically Achievable (BATEA), and is usually referred to as BAT.

 فناوری تصفیه BATبه طور عمده از این نظر با فناوری قراردادی فیزیکی- شیمیایی BPTتفاوت دارد که BATشامل فیلتراسیون و تصفیه پساب ممتد (پی در پی) است و معمولا به روش های پیشرفته به تصفیه پساب در آبکاری می پردازد.

The treatment technology of BAT differs mainly from the conventional physical-chemical treatment of BPT in that it includes subsequent polishing filtration, and normally addresses improved methods of plating bath recovery.

هدف و قصد اصلی قوانین پیش-تصفیه ایالتی و محلی جلوگیری از ورود آلاینده هایی به شبکه فاضلاب است که با عملکرد شبکه فاضلاب عمومی تداخل دارند؛ آلایندگی هایی که از شبکه فاضلاب عمومی عبور می کنند و به جریان های عمومی سرایت می کنند و آلاینده هایی با غلظت هایی که با پروسه های زیستی ناسازگارند یا مانع از روند های زیستی می شوند ؛ و همچنین کاهش غلظت آلاینده های لجن های داخل شبکه فاضلاب از اهداف این قوانین است.

The purpose and intent of federal and local pretreatment regulations are to prevent the introduction of pollutants into POTWs that will interfere with their operations; to prevent the introduction of pollutants, which will pass through the POTW and contaminate receiving waterways; to prevent pollutant concentrations that are incompatible with biological processes or otherwise inhibit the process; and to reduce the pollutant concentrations of POTW sludge.

از سال 1984 میلادی که قوانین پیش-تصفیه اجرا شدند، کارخانجات پوششکاری فلزات گام هایی بلندی در جهت نصب سیستم ها وتجهیزات کنترل آلاینده ای از طریق تصفیه پساب ها برداشته اند که به خوبی به هدف قوانین وضع شده دست پیدا کرده اند، کاهش قابل توجه و تاریخی در مقدار فلزات در اکثر شبکه های فاضلاب عمومی در کل کشور انجام گرفته شده است.

Since the pretreatment regulations became effective in 1984, the metal finishing industry has taken major strides in pollution control through wastewater treatment system installation and operation, admirably fulfilling the regulatory intent. Substantial historical reductions for all metals have been demonstrated at many POTWs nationwide.

وضعیت قوانین جاری برای پساب ها

قوانین ایالتی که در جدول های 1 و 2 فهرست شده اند، در حال حاضر بیش از 10 سال از وجودشان، از تاریخ تصویب شدنشان در سال 1984، می گذرد، برای آن دسته از کارخانجات پوششکاری فلزات که هنوز شانس این را دارند که از این مقررات پیروی کنند، هر محدودیت و کاربرد آن برای آن ها به خوبی شناخته شده است،

 و روز به روز با این قوانین سازگاری بیشتری پیدا می کنند،

STATUS OF WASTEWATER REGULATIONS

The federal regulations listed in Tables I and II have now been in existence in excess of 10 years since the 1984 compliance dates. For those metal finishing companies still fortunate to be limited by these regulations, each limit and the applicability of the regulations are of intimate familiarity and compliance is being achieved on a day-to-day basis.

اما شبکه های فاضلاب به طور فزاینده در حال اعمال نفوذ هستند و یا می توان گفت وادار به اعمال نفود می شوند، محدودیت های پیش-تصفیه محلی به میزان خیلی بیشتری نسبت به قوانین ایالتی دقت دارند، در اغلب موارد غلظت های قوانین محلی 10% الی 15% از موارد ذکر شده در فهرست 2 هستند.

Increasingly, POTWs are imposing, or are being forced to impose, local pretreatment limitations that are much more stringent than the federal regulations. Often, these local limits are 10-25% of the Table I and II concentrations

انتخاب درست فناوری تصفیه پساب، اصلاح عملکرد تولیدات وپروسه ها، پیشرفت سیستم های کاهش پساب و روش های بازیافت منابع، به صورت پیش نیازی برای به دست آوردن تطابق با قوانین در آمده اند، برای مواجهه با قوانین غیر معقول و بیشتر اوقات بی دلیل محلی که بسیار پایین تر از حدود استاندارد های وضع شده بر پایه فناوری هستند، به کارگیری روش های BAT و  BPTناکارامد است،

Properly selecting wastewater treatment technology, modifying production operations and processes, and improving waste minimization and resource recovery techniques have become prerequisite to achieving compliance. Implementation of the basic BPT and BAT technologies is often inadequate to meet frequently unreasonable and usually unnecessary, 

محدودیت های محلی به طور فزاینده روی مدل های ریاضی که توسط نرم افزارهای معیوب ساخته و پرداخته می شوند، استوارند و استاندارد های قراردادی و گاه مستبدانه شبکه های فاضلاب عمومی شکل می گیرند، در صورتی که این محدودیت ها باید بر اساس نتایج علمی و نیازمندی های طبیعت وضع شوند.

Local limits set far below the technology based standards. Increasingly, local limitations are being based on mathematical models using faulty software programs and arbitrary POTW effluent standards, rather than good science and environmental necessity.

با اینکه قوانین ایالتی از زمان تصویبشان در سال 1984 بدون تغییر باقی مانده اند، آژانس محافظت از محیط زیست آمریکا [9] خواستار شروع دوباره روند افزایش محدودیت های پیش-تصفیه برای پساب های کارخانجات پوششکاری فلزات است، در اواخر سال 1994،EPAآمریکا خواهان طراحی راهنمای تولیدات فلزی و ماشینی [10]شد که منجر به تحمیل محدودیت های غلظت برای تعداد زیادی از کارخانجات تولید فلزات و گردید

Although federal regulations have remained unchanged since their 1984 effective date, the U.S. EPA proposes to get back into the act of tightening pretreatment standards for metal finishers. In late 1994, the U.S. EPA proposed drafting Metal Products and Machinery (MP&M) Effluent Guidelines, which would impose specific concentration limitations on many metal fabricating and machine shops

که زیر نظر هیچ یک از بخش های قوانین پیش تصفیه پساب ها ی صنعتی ایالتی نبودند، EPAآمریکا تخمین می زند که این قوانین حدود 2000 شرکت دیگر را در کل کشور به زیر چتر قوانین پیش -تصفیه خواهد برد، با این وجود این درخواست چشم اندازی مبنی بر زیر نظر MP&Pرفتن تمام کارگاه های پوششکاری فلزات و آبکاری دارد، که در نتیجه به حذف قوانین کنونی خواهد انجامید، انتظار می رود محدودیت های MP&Pپس از تجدید نظر فناوری های مدیریت غلظت آلاینده ها توسعه بیابد، 

presently not covered under any federal industrial pretreatment category. U.S. EPA estimates the regulation would bring another 20,000 companies nationwide under the pretreatment requirement umbrella. The proposal, however, includes the prospect of shifting all metal finishers and electroplaters to the MP&M Guidelines, thus eliminating the current regulations. The MP&M limits are expected to be developed from reassessing technology-based pollutant concentrations.

این امر می تواند محدودیت های پیش-تصفیه ایالتی را 50 تا 90 درصد - باتوجه به نوع آلاینده- کاهش دهد، درست همانطور که به دلایل زیادی کیفیت پساب ها در میان موسسات پوششکاری فلزات نسبت به دهه 1970 میلادی، یعنی زمانی که BPTو BATشروع به کار کردند، بسیار بالاتر است.

 This could effectively reduce federal pretreatment limitations by 50-90%, depending on the pollutant, as current effluent quality among metal finishers is much lower, for many reasons, than in the 1970s when the original BPTs/BATs were established.

با اینکه سالانه کیفیت پساب آبکاری فلزات و شبکه عمومی در حال بهبود است، وقوع اقدامات اجباری و میزان جرایم ناشی از آن ها نیز افزایش یافته است، بسیاری از شهرداری ها به صورت اتوماتیک هرگونه تخطی از قوانین تخلیه پساب را جریمه می کنند، همچنین دستورات پیش -تصفیه را به گونه ای وضع کرده اند که دریافت جرایم ناشی از از تخلفات را ساده تر می کند.

Although metal finishing and POTW effluent quality have continued to improve annually, the incidence of enforcement actions and amounts of the resultant penalties have increased. Many municipalities have adopted “automatic "penalties for any discharge violation, and have modified pretreatment ordinances to make it easier to collect penalties.

در مارس 1995 EPAآمریکا ملزم به طرح پیش نویس راهنمایMP&Pشد، بعد از انتشار این اعلامیه در این تاریخ هنوز این قوانین منتشر نشده اند. اگر قوانین به همان صورت که در درخواست اولیه آمده است، نوشته شده باشند، قوانین محدود کننده در آینده بسیار شدیدتر خواهد بود. سیستم پیشرفته تصفیه و عملکرد مناسب آن لازمه اقتصادی مهمتری برای موسسات پوششکاری قلزات خواهد شد.

The U.S. EPA was required to draft the MP&M Guidelines in March, 1995. As of the date of this writing, the regulation has not been published. If the regulations drafted per the original proposal, future regulatory enforcement will be more likely to increase. Improved treatment system operation and performance will become an even greater economic necessity of the metal finisher.

همچنین تمرکز تصفیه بیشتر از درمان های قراردادی فیزیکی-شیمیایی فاصله می گیرد و به سمت روش های پیشرفته تر و گران قیمت تر میکروفیلتراسیون، صیقل دهی از طریق تبادل یون، روش های مدار بسته بدون تخلیه هرگونه پساب اسمز معکوس و تبخیر جهت گیری می کند.

Furthermore, the treatment focus will further shift from conventional physical-chemical treatment to the more advanced, more expensive treatment methods of microfiltration and ion exchange polishing, and closed-loop, zero discharge methods of reverse osmosis and evaporation

معیارهای انتخاب سیستم {در صنایع آبکاری}

چهار فاکتور اصلی بر اندازه، پیچیدگی و قیمت تمام شده سیتم های تصفیه پساب تاثیر می گذارد.

SYSTEM SELECTION CRITERIAF

Our major factors contribute to the size, complexity, and cost of conventional wastewater treatment systems.

نوع آلاینده (در ابکاریها)

پیچیدگی سیستم تصفیه که بتواند آلاینده ها را از پساب جدا کند، توسط نوع و طبیعت آلاینده ای که با آن مواجه هستیم تعیین می شود.

 برای تعداد مشخص ولی کمی از سیستم های پوشش کاری فلزات، سیستمی ساده که فقط به خنثی سازی ابتدایی و رسوب دهی شیمیایی مربوط به جداسازی جامدات می پردازد، نیاز است،

Pollutant Type

The complexity of the treatment system needed to effectively remove pollutants from a wastewater is determined by the type and nature of the pollutants encountered.

 A basic system will only require simple neutralization and chemical precipitation prior to solids separation for certain, although few, metal finishers.

روند ایجاد کمپلکس ها و شلات کردن لیگند ها در حمام های تولیدی باعث پیچیده شدن سیستم می شود، که اکثر اوقات نیاز به تصفیه دومرحله ای و خنثی سازی و همچنین به کار بستن منعقد کننده هایا رسوب دهنده های اختصاصی فلزات به منظور کاهش قابلیت حل شوندگی فلزات خواهد داشت.

The process use of complexing or chelating agents in production baths would increase system complexity, often requiring two-stage treatment or neutralization and the need to apply chemical coagulants or specialty metal precipitants to reduce metal solubility.

دیگر روند های پیش -تصفیه، شامل کاهش کروم شش ظرفیتی و اکسایش سیانید ها ، فقط زمانی لازم هستند که در فرایند آبکاری از این مواد شیمیایی استفاده شود. جداسازی مواد نفتی در مواردی ممکن است نیاز باشد که غلظت مواد نفتی و روغن ها در پساب  خام یک کارخانه بیشتر از 200 میلی گرم در لیتر باشد.

Other pretreatment processes, including hexavalent chromium reduction and cyanide oxidation.  are only required when the plating operation utilizes these common chemicals. Oil separation on a segregative basis may be necessary in facilities where oil and grease concentrations in the combined raw wastewater exceed 200mg/L.

امروزه کارگاه های پوششکاری فلزات به صورت فزاینده فرایند ها را اصلاح کرده و به منظور از بین بردن بعضی آلاینده ها و در نتیجه جلوگیری از پیچیده شدن تجهیزات آلاینده زدایی، یا می توان ساده تر گفت برای جلوگیری از دریافت جریمه، بعضی روش های پوششکاری را حذف کرده اند.

Increasingly, today’s metal finishers are modifying processes and getting rid of certain finishes to eliminate problem pollutants and the resultant system complexity, or simply to reduce discharge violations.

 در طی سال ها کارخانجات به طور گسترده به حمام های پوششکاری غیر سیانیدی روی آورده اند. ممانعت یا اصلاح روش در استفاده از مواد شیمیایی پیچیده و تغییر روش به سمت استفاده از کروم سه ظرفیتی در پوششکاری باعث کاهش پیچیده شدن سیستم ها از نظر تغییرات در نوع آلاینده ها شده است.

Over the years, there has been a major industry shift to non-cyanide bath finishes. Curbing or modifying the use of complexing chemicals and conversion to trivalent chromium finishes has further reduced system complexity through changes in pollutant type.

مقدار آلاینده ها (در آبکاریها)

هزینه های آلاینده زدایی شیمیایی (تصفیه ) و ابعاد و هزینه های لازم برای خریداری تجهیزات تصفیه با مقدار آلاینده های موجود در پساب نسبت مستقیم دارد. مشخص است که ابعاد انبار لجن، فیلترها و لجن خشک کن ها با مقدار آلاینده ها و جامدات موجود در پساب  متناسب است. افزایش ابعاد و ظرفیت تجهیزات باعث قیمت تمام شده بالاتر دستگاه ها و همینطور افزایش هزینه های ناشی از از بین بردن پسماند های تصفیه خواهد شد.

Pollutant Loading

Treatment chemical costs and solids handling equipment sizes/costs increase proportionally to pollutant loading to the wastewater treatment system. Clarification, sludge storage, filter presses, and sludge dryers are sized in accordance to projected loads and solids generation. Increased size requirements result in higher capital equipment costs and higher disposal costs for waste residuals.

انتخاب درست حمام های آبکاری با رویکرد کاهش میزان نگهداری فلزات و کنترل دقیق غلظت این حمام ها باعث کاهش مقدار آلاینده ها خواهد شد. روش های دیگر برای کاهش میزان آلاینده ها شامل نصب یک برنامه دقیق برای کنترل حمام ها جهت پیدا کردن و تعمیر نشتی ها، تعویض عایق های معیوب ظروف آبکاری برای جلوگیری از خارج شدن بیش از حد محلول ها، نصب سینی هایی برای جمع آوری چکه ها و. . .  ؛

Proper selection of plating baths with reduced metal maintenance levels and precise control of bath concentrations will reduce loadings

Other common loading minimization practices include implementing a rigorous housekeeping program to locate and repair leaks around process baths, replacing faulty insulation on plating racks to prevent excessive solution drag-out

استفاده از اسپری های شستشو یا air knifeبرای رساندن نشت محلول ها از حمام های آبکاری به کمترین میزان؛ بازیافت آب استفاده شده جهت شستشوی حمام های آبکاری برای جبران تبخیرهای سطحی از دست رفته؛ استفاده دوباره از محلول های مصرف شده به عنوان معرف در فرایند تصفیه پساب  ها (حمام های شستشوی اسیدی و آلکالینی مثالی مناسب هستند) ؛ غلظت حداقلی مواد شیمیایی درون حمام ها؛ ایجاد فرایند های بازیافت مواد شیمییایی مورد استفاده در آبکاری، از آب مورد استفاده در شستشوی حمام ها، جهت استفاده دوباره در آبکاری؛ پالایش حمام های آبکاری برای کنترل میزان آلودگی ها جهت افزایش عمر سرویس دهی حمام ها می شود.

installing drip trays where needed, etc.; using spray rinses or air knives to minimize solution drag-out from plating baths; recycling rinse water to plating baths to compensate for surface evaporation losses; using spent process solutions as wastewater treatment reagents (acid and alkaline cleaning baths are obvious examples); using minimum process bath chemical concentrations; installing recovery processes to reclaim plating chemicals from rinse waters for recycle to the plating bath; and using process bath purification to control the level of impurities and prolong the bath’s service life.

سرعت جریان های هیدرولیک

ابعاد و هزینه عمده تصفیه پساب  به طور وسیعی به سرعت لحظه ای جریان پساب ی که احتیاج به تصفیه دارد، بستگی خواهد داشت. عامل اصلی اثرگذار بر حجم پسابی که نیاز به تصفیه دارد، آب مصرفی جهت شستشو در فرایند های تولیدی است که تماس مستقیم با قطعه در حال ساخت(منظور آبکاری است) دارد. تغییر خنک کننده های آبی به خنک کننده های هوایی، نصب چیلر، برج های خنک کننده-برای مصرف دوباره آب استفاده شده در حمام ها و خنک کننده ها باعث حذف گسترده مقدار زیادی از آلودگی های هیدرولیکی بدون تماس خواهد شد.

Hydraulic Flow Rates

The size and capital costs for wastewater treatment are largely dependent on the instantaneous flow rate of wastewater requiring treatment. The major contributor to the volume of wastewater requiring treatment is rinse water used in the production processes coming in direct contact with the work piece. The conversion to air-cooled rectifiers from water-cooled rectifiers, and installation of chillers and cooling towers for reuse of bath and rectifier cooling water, have largely eliminated noncontact hydraulic loadings

دیگر تلاش ها برای کاهش حجم پساب شامل انجام تست های مراقبتی برای پیدا کردن و تعمیر سریع نشتی های آب؛ استفاده از تعداد زیادی تانک های شستشوی خلاف جریان به منظور کاهش آب مصرفی برای شستشو، استفاده از اسپری های شستشو به منظور کاهش آب مصرفی در فرایند شستشو ؛

Other common practices used to reduce wastewater volume include implementing rigorous housekeeping practices to locate and repair water leaks quickly; employing multiple counter flow rinse tanks to reduce rinse water use substantially; employing spray rinses to minimize rinse water use

استفاده از سلول های رسانش جهت جلوگیری از رقیق شدن بیش از حد محلول شستشو در مخزن ها؛ نصب تنظیم کننده ای جریان به منظور کاهش آب مصرفی؛ استفاده مجدد از آب شستشوی استفاده شده و پساب تصفیه شده، در صورت عملی بودن، می شود.

Using conductivity cells to avoid excess dilution in the rinse tanks; installing flow regulators to minimize water use; and reusing contaminated rinse water and treated wastewater where feasible.

با این حال نتایج منفی اثرگذار بر عملکرد سیستم تصفیه، از برنامه های کاهش آب بیش از حد سخت گیرانه ریشه می گیرند، کاهش میزان آب مصرفی برای شستشو همواره باعث افزایش غلظت آلاینده هایی می شود که باید تصفیه شوند. افزایش محصولات پاک کننده آلکالینی و شلات؟؟ کردن غلظت مواد شیمیایی معمولا مانع از تصفیه های مورد نیاز می شود، که باعث کاهش میزان انعقاد و لخته سازی می شود.

Negative results impacting treatment system operation, however, have resulted from zealous water-reduction programs. Rinse water reductions invariably result in increased contaminant concentrations undergoing treatment, and occasionally to problem levels. Increases in alkaline cleaner and chelating chemical concentrations, in particular, commonly impede conventional treatment, resulting in poor coagulation and flocculation.

قوانین زیست محیطی

برای موسسات پوششکاری فلزات، معیار اصلی برای انتخاب فرایند و سیستم تصفیه، سخت گیری هایی در محدودیت تخلیه پساب است که اختصاصا متوجه غلظت آلاینده ها می باشند. به طور کلی سیستم های رسوب دهنده قراردادی مواد شیمیایی، که ممکن است دارای فیلتراسیون صیقل دهی هم باشند، برای مطابقت با قوانین ایالتی یا استاندارد های محلی قابل قبول، مناسب هستند.

Environmental Regulations

The stringency of the concentration-based discharge limitations affecting a metal finisher is often the leading criterion in selecting treatment processes and systems. Generally, conventional chemical precipitation systems, perhaps with polishing filtration, are suitable to attain compliance with federal regulations or reasonable local standards.

برای موسساتی که استاندارد های محلی را پذیرفته اند و محدودیت غلظت فلزات بین0. 1تا 1. 0میلی گرم بر لیتر دارند، هزینه و میزان پیچیدگی سیستم های تصفیه شان قابل توجه خواهد بود. تصفیه هایی با عملکرد چند مرحله ای نسبتا ساده هستند، ولی با این حال موثر نیز خواهند بود. میکروفیلتراسیون پیشرفته، صیقل دهی با روش تبادل یون، اسمز معکوس و تبخیر کامل احتمالا برای رسیدن به استاندارد ها یا حتی حذف تخلیه پساب، کافی خواهند بود.

For those firms residing in communities that have adopted local standards with metals limitations ranging from 0.1 to 1.0 mg/L, cost and complexity of the system can be substantial. Multiple conventional treatment trains in series operations are relatively simple, but effective. Advanced microfiltration, cation exchange polishing, reverse osmosis, and complete evaporation may be necessary to meet stringent standards or totally eliminate the discharge.

روش قراردادی تصفیه پساب

در حال حاضر اکثر موسسات پوششکاری فلزات از روش های قراردادی فیزیکی-شیمیایی تصفیه پساب ها پیروی می کنند یا تلاش دارند که به این مرحله برسند. اساس این فرایند شامل استفاده از یک سری مواد شیمیایی است که با آلاینده ها واکنش می دهند و رسوبات جانبی نامحلول می دهند، که به وسیله فیلتراسیون یا تصفیه به روش های جداسازی فیزیکی از محلول خارج می شوند.

CONVENTIONAL METHOD OF WASTEWATER TREATMENT

To this day, the majority of metal finishers are meeting, or attempting to meet, effluent limitations by treating wastewater by conventional physical-chemical treatment. The process basically involves the use of chemicals to react with soluble pollutants to produce insoluble byproduct precipitants, which are removed by physical separation via clarification and/or filtration.

سیستم های تصفیه قراردادی معمولا شامل کاهش کروم شش ظرفیتی، اکسایش سیانید ها و رسوب دهی درون یک مخزن خنثی سازی می شوند. به طور معمول به دنبال این مراحل عمل تصفیه انجام می شود. از آن جا که تصفیه روشی صد در صدی برای جداسازی جامدات نیست، صیقل دهی نیز از طریق استفاده از یکی از چندین دستگاه فیلتراسیون موجود لازم است.

Conventional treatment systems often include hexavalent chromium reduction, cyanide oxidation, and chemical precipitation in a neutralization tank. Typically, these steps are followed by clarification. As clarification is not a 100% solids separation device, additional polishing is often required using one of many filtration devices.

 به طور فزاینده حذف مرحله تصفیه به طور کامل و حذف مرحله لخته سازی پلیمری آن، و استفاده از میکروفیلتراسیون مستقیم رایج شده است. لجن به دست آمده از مرحله جداسازی در یک مخزن لجن انبار شده/غلیظ می شود، سپس به وسیله یک فیلتر پرسی آب اضافی از آن خارج می شود.

Increasingly, it is becoming common to eliminate the clarification stage totally, and its polymer flocculation step, in favor of direct microfiltration. The sludge from either separation stage is stored/thickened in a sludge tank, then dewatered via a filter press.

کاهش کروم (احیای کروم)

در پوششکاری فلزات، کروم معمولا به صورت شش ظرفیتی (Cr6+)در آبکاری یا کروماتیک(پوششکاری با کروم)به کار می رود. به این دلیل که Cr6+در تمام pHها محلول است، تبدیل آن به نمونه سه ظرفیتی اش از طریق رسوب دهی انجام می شود، تا از حذف شدن آن اطمینان حاصل شود. به طور معمول واکنش جا به جایی کروم سه ظرفیتی به علت ملاحظات ایمنی و حذف مرحله کاهش پساب انجام می گیرد. در انتخاب جایگزین برای کروم باید دقت داشت که اگر شامل آمونیاک یا دیگر مواد شیمیایی باشند، می تواند باعث تشکیل کمپلکس های دیگر فلزات، درون پساب مورد تصفیه شود.

Chromium Reduction

Chromium in metal finishing is normally used in the hexavalent ion form (Cr6+) in plating or chromating. As it soluble at all pH values, the chemical reduction step to its trivalent (Cr3+) form is necessary to ensure removal by precipitation. Commonly, trivalent chromium replacement processes are being employed for safety considerations and the elimination of the reduction wastewater step. Exercise care in selecting trichromium replacements that may contain ammonia and other chemicals, which can cause complexing of other metals in waste treatment.

استفاده از دستگاه های کنترل کننده pHو پتانسیل اکسایش-کاهش(ORP)[11]در سیستم های تصفیه رایج است. بدون دستگاه های اتوماتیک کنترل کننده pH، باید مراقب بود که واکنش به طور کامل انجام شود، به خصوص در رآکتورهای ناپیوسته که pHقبل از اضافه کردن MBSبه صورت دستی روی 2.5تنظیم می شود. چرا که اضافه کردن MBSباعث افزایش pHمی شود، تا حدی که زمان کاهش بسیار طولانی می شود. به دلیل این که فرایند های ناپیوسته به صورت بصری به واسطه تغییر رنگ کنترل می شوند، معمولا باعث مصرف بیش از حد MBSمی شود.

Above pH 4, the reaction slows to a point where it becomes impractical for use in continuous flow systems. The use of pH and oxidation-reduction potential (ORP) controllers is common. Without automatic pH controllers, care must be exercised to ensure complete reaction, particularly in batch reactors where the pH is manually adjusted to pH 2.5 prior to MBS addition. MBS addition raises the pH of the solution, often to ranges where reduction times are lengthy. As batch processes are usually controlled visually by color change, a significant MBS overfeed often results.

عمل کاهش کروم شش ظرفیتی توسط واکنش آن با گوگرد دی اکسید(SO2)یا واکنش با سدیم بی سولفور (MBS)، که روشی رایج تر است، انجام می گیرد. سرعت واکنش به pHمحیط بستگی دارد و در pHحدود 2.5تا 3 واکنش عملا خود به خودی است. در pHبالای 4، واکنش تا حدی کند می شود که انجام آن در سیستم های دارای جریان مداوم غیر ممکن می شود.

The reduction of hexavalent chromium is achieved by reaction with sulfur dioxide gas (SO2), or more commonly sodium metabisulfite (MBS). The speed ofthe reaction is pH dependent. At pH 2.5-3, the reaction is virtually instantaneous.

با وجود این که  MBSو SO2رایج ترین مواد شیمیایی کاهنده برای کاهش کروم شش ظرفیتی هستند ولی هر ماده کاهنده قوی دیگری نیز قابل استفاده است. انواع مختلف یون آهن (II)(یون فروس)، مثل سولفات فروس، کلرید فروس، هیدروسولفید فروس یا فروس الکتروشیمیایی که از الکترود های آهنی به دست می آید، می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

Although MBS and SO2 are the most common chemical reducers used in hexavalent chromium reduction, any strong reducing agent will suffice. Ferrous iron in many forms, including ferrous sulfate, ferrous chloride, ferrous hydrosulfide, or electrochemical ferrous production from iron electrodes, is used.

مزیت اصلی استفاده از واکنش های کاهش آهنی این موضوع است که Fe2+در محیط خنثی (pH≈7) می تواند کروم شش ظرفیتی را کاهش دهد. برای کاربرد های با غلظت کم(فرایند های کرومات کاری متوسط)، افزایش آهن(II)می تواند مرحله کاهش کروم را به طور کلی حذف کند. یون آهن (II)به دست آمده در این فرایند، می تواند به عنوان یک منعقدکننده بسیار خوب در مرحله رسوب دهی استفاده شود.

The primary benefit of ferrous reduction is that Fe2+ will reduce hexavalent chromium at near neutral pH values. For low concentration applications (moderate chromating use processes), ferrous addition can eliminate the complete chromium reduction stage. The ferric ion formed in the process becomes an excellent coagulant in the precipitation stage.

تنها اشکال استفاده از کاهش به وسیله فروس به وجد آمدن لجن اضافی حاصل از آن است، به صورتی که هر بخش  Cr6+نیاز به سه بخش Fe2+دارد تا کاهیده شود.

The only drawback to ferrous reduction is the additional sludge generated its use, as three parts Fe2+ is required to reduce one part Cr6+

ملاحظات مربوط به فرایند کاهش کروم

1.    SO2وMBSبخارهای اسیدی مضر تولید می کنند. از تولید و تنفس مقدار بیش از حد بخارها خودداری شود.

2.   کنترل pHبسیار مهم است. کاهش pHبه کمتر از 2 باعث افزایش بخارهای SO2می شود ؛ افزایش pHبه بیشتر از 4 باعث کند شدن واکنش می شود، تا حدی که واکنش غیر قابل انجام خواهد شد.

Chromium Reduction Process Precautions

1. SO2 and MBS form noxious acidic vapors. Avoid excess formation andinhalation of the vapors.

2. pH control is very important. Allowing pH to drift below 2 increases SO2gassing vapors. Allowing pH drift upward to 4 increases reaction times toimpractical levels.

3 . افزودن SO2یا MBSکمتر از حد لازم باعث باقی ماندن کروم(VI)و انتقال آن به مراحل بعدی می شود ؛ افزودن مقدار اضافی از آن ها باعث افزایش انحلال پذیری فلزات در مرحله خنثی سازی و معکوس شدن بار ذرات شده و در نتیجه لخته سازی ضعیف می شود.

3. Underfeed of SO2/MBS causes chrome carryover. Overfeed of MBS/SO2causes increased metal solubilities in neutralization, and reverses the particle charge and, consequently, results in poor flocculation.

اکسیداسیون سیانیدها

جداسازی سیانید ها (CN) از پساب های کارخانجات پوششکاری فلزات، به طور معمول توسط اکسایش در فرایند کلرزنی آلکالین ها با استفاده از هیپوکلریت سدیم(NaOCl)یا گاز کلر(Cl2) انجام می شود. به خاطر سمی بودن گاز  Cl2استفاده از NaOCl بسیار شایع تر است.

Cyanide Oxidation

Treatment of cyanide (CN) in metal finishing wastewaters is most commonly performed by oxidation in an alkaline chlorination process using sodium hypochlorite (NaOCl) or chlorine gas (Cl2). Because of the toxic danger of Cl2 gas, NaOCl processes are considerably more common.

فرایند کلرزنی آلکالینی یا شامل اکسایش مرحله اول CNمی شود، که در آن سیانید های ساده به سیانات(OCN)تبدیل می شوند، یا شامل افزودن یک واکنش دهنده مرحله دوم است، که سیانات را به کربن دی اکسید (CO2)و نیتروژن (N2)تبدیل می کند.

The alkaline chlorination process either involves only first-stage CN oxidation, whereby simple cyanides are converted to cyanates (OCN), or the addition of asecond-stage reactor to convert cyanates to carbon dioxide (CO2) and nitrogen (N2).First-stage CN oxidation is carried out at a pH of 10.5 or higher. 

اکسایش مرحله اول سیانید ها در pH حدود 10. 5یا بیشترصورت می گیرد. واکنش در pHهای پایین تر از 10 بسیار کند می شود، و درpHزیر 9 عملا انجام نمی شود. این فرایند فقط سیانیدهای ساده را اکسید می کند، مثلNaCN , KCN , Zn(CN)2,CdCN , CuCNو. . . . کمپلکس های سیانید، که معمولا در پوششکاری فلزات به صورت کمپلکس همراه با آهن یافت می شوند، در فرایند های کلرزنی آلکالین ها از بین نمی روند.

First-stage CN oxidation is carried out at a pH of 10.5 or higher. The reaction slows greatly at pH values below 10 and virtually ceases at pH values below 9. The process only oxidizes simple cyanides, such as NaCN, KCN, Zn(CN)2, CdCN, CuCN, etc. Complexed cyanides, commonly found in metal finishing wastewater as iron complexes, are not destroyed in alkaline chlorination processes.

در حقیقت کمپلکس های سیانید با هیچ فرایند اکسایش مرسومی به طور کامل از بین نمی روند، از جمله اوزون. با این وجود استفاده از فرایند های حرارتی با فشار/دمای بالا قادر به از بین بردن این کمپلکس ها هستند. همچنین اگر به مدت طولانی در معرض نور خورشید قرار گیرند، کمپلکس های سیانید به مقدار کم به سیانید های ساده تبدیل می شوند.

In fact, complexed cyanides are not destroyed efficiently by any common cyanide oxidation process, including ozone.  The use of high-pressure/high-temperature thermal processes will, however, destroy complexes. Also, lengthy exposure to sunlight will convert complexed cyanides to simple cyanides, to a small extent.

کمپلکس های سیانید هستند که معمولا باعث تخطی از قوانین می شوند، چرا که قوانین ایالتی و محلی مبنی بر حذف و کنترل کامل سیانید ها هستند.

As federal and local regulations are generally written for total cyanide monitoring and limiting, complex cyanides are often the species causing violations.

کمپلکس های سیانید معمولا در نتیجه کنترل، نظارت و شستشوی ضعیف و بی دقت تشکیل می شوند. سرریز شدن یا چکه کردن  CNاز حمام ها یا مخازن شستشو درون اسید ها و کرومات ها بسیار شایع است. استفاده از الکترود های فولادی در حمام های آبکاری، باعث ورود مقدار قابل توجهی از کمپلکس های سیانید به درون حمام ها، در اثر تجزیه مداوم خواهد شد. تکه های تمیز فولاد که پایین می افتند و در حمام های  CNانباشته می شوند، منبع بزرگ دیگری از تولید کمپلکس های سیانیدی هستند.

Complexed cyanides are most commonly formed by poor housekeeping, control, and rinsing. Drag-out or drip page of CN from baths or bath rinses into acids and chromates is very common. Steel electrode use in plating baths causes significant amount of complexed cyanide input to the bath from constant decomposition. Clean steel parts allowed to fall and accumulate in CN baths are another major source of complexed CN formation

درست است که نمی توان تولید این کمپلکس ها را به طور کامل حذف کرد، ولی با کاهش تولید آن ها از طریق مراقبت های دقیق و شستشو های پیشرفته تر، می توان غلظت آن ها را تا حدی کاهش داد که مشکل ساز نباشند.

Although complexed cyanide formation cannot be totally eliminated, reduced formation through housekeeping and improved rinsing can reduce the concentration to no problem levels.

کمپلکس های سیانید هم به صورت محلول و هم نامحلول تولید می شوند. انواع نامحلول آن ها از طریق جداسازی جرمی در مرحله تصفیه خارج می شوند. تبدیل کمپلکس های محلول به نامحلول، تا حدی از طریق افزودن MBSبه مخزن های خنثی سازی قابل انجام است. این فرایند در حضور یون مس تاثیر بیشتری خواهد داشت. گزارش شده است که افزودن پرمنگنات نیز میزان رسوبات کمپلکس های سیانید را بهبود بخشیده است.

Complexed cyanides are generated in both soluble and insoluble forms. The insoluble form is removed via mass settling in the clarifier. Conversion of soluble complexes to insoluble complexes can be achieved to some extent by the addition of MBS to the neutralization tank. The efficiency is improved in the presence of copper ion. Permanganate addition also has been reported to accomplish improved precipitation of complexed cyanides.

اکسایش مرحله دوم CNدر pHحدود 8 تا 8.5صورت می گیرد. به همان میزان Cl₂که در فرایند اکسایش مرحله اول نیاز است (3.5پوند Cl₂=1 پوند CN)، برای تکمیل تبدیل OCNبه CO₂و N₂نیز نیاز است.

The second-stage CN oxidation process is carried out at a pH of 8.0-8.5. An amount of Cl2 comparable to that required in first-stage oxidation (3.5 lb Cl2:1lb CN) is necessary to complete the conversion of OCN to CO2 and N2.

بیشتر قوانین مربوط به پساب، اکسایش سیانات و محدود کردن حضورشان در پساب را الزامی نمی دانند. در نتیجه بیشتر سیستم های تصفیه فقط از فرایند اکسایش مرحله اول استفاده ی کنند. یک اشکال شایع در مورد این سیستم ها، تمایل واکنش ها به آزاد کردن گاز در مخزن خنثی سازی همراه با مشکل شناور شدن صافی ها است. این شکل توسط یک تجزیه غیرقابل کنترل سیانات اتفاق می افتد، به خصوص هنگامی که در فرایند مقدار اضافی از Cl₂باقی بماند.

Most sewer use ordinances do not require cyanate oxidation or limit cyanate in the discharge. Consequently, many treatment systems only employ first-stage processes. A common problem associated with first-stage-only systems is the propensity to gassing in the neutralization tank.  With resultant clarifier floating problems. This is caused by an uncontrollable cyanate breakdown, particularly when excess residual Cl2 is present in the first-stage discharge.

با این که زمان واکنش برای اکثر سیانید های ساده در حدود 10 الی 15 دقیقه بیشتر نیست، توصیه می شود که ابعاد مخازن واکنش را، در صورت مقرون به صرفه بودن/انچام پذیر بودن، در حدی در نظر بگیرند که ظرفیت یک ساعت واکنش فعال را داشته باشند. بعضی سیانید های ساده، از قبیل کادمیم و مس، فقط در صورتی شروع به تجزیه می کنند که سیانید های سدیم، پتاسیم و روی از بین رفته باشند، در نتیجه نیاز به زمان تماس بیشتری دارند. بنابراین هرچه زمان واکنش بیشتر باشد، گاز بیشتری تخلیه شده و باعث کاهش وقوع شناورشدن صافی می شود. به علت اهمیت زیاد کنترل pHو مقدار Cl₂، توصیه می شود کنترل مننده های pHو ORPدر تمام مخازن واکنش استفاده شوند.

Although reaction times for most simple cyanides and cyanates are 10-15minutes, it is advisable to size reaction tanks at 1 hour and longer if affordable/practical. Certain simple cyanides, including cadmium and copper, only start breaking down after the sodium, potassium, and zinc cyanides are destroyed, thus requiring longer contact periods. Furthermore, the longer the reaction, the more efficient the gas venting becomes, reducing the incidence of clarifier floating. Because precise control of pH and Cl2 is important, pH and ORP controllers are recommended in all continuous control reaction tanks.

خلاصه ملاحظات لازم برای فرایند سیانید

1.   باید کنترل شود که  pHاکسایش مرحله اول10. 5یا بیشتر باشد. (هرچه pH بالاتر باشد، واکنش سریع تر پیش می رود)

2.  تولید سیانید های کمپلکس کنترل شود. چرا که فرایند های تصفیه آن ها را از بین نمی برند. در صورت احتمال نقض قوانین پساب، به مخازن خنثی سازی  MBSاضافه شود.

3.  زمان واکنش ها یک ساعت یا بیشتر در نظر گرفته شود، تا از اتمام کامل واکنش اطمینان حاصل گردد و مشکل تخلیه گاز از بین رود.

Summary of Cyanide Process Precautions

1. First-stage oxidation must be controlled at pH 10.5 or higher. (The higher the pH, the faster the reaction.)

2. Control the formation of complexed cyanides, as treatment processes do not destroy them. Add MBS to the neutralization tank if soluble complexes cause effluent violations.

3. Allow 1 hour or more reaction time to ensure completion of the reactions, and for problem gas venting.

4.     افزودن مواد شیمیایی کمتر از مقدار مورد نیاز به CNاجازه می دهد که از سیستم تصفیه عبور کند، و وجود بیش از اندازه نیاز مواد شیمیایی باعث افزایش تولید گاز و اکسایش دوباره کروم سه ظرفیتی می شود.

4. Underfeed of chemical allows CN pass through; overfeeds cause increased gassing and reoxidation of trichrome.

مراقبت های فرایند لخته سازی/خنثی سازی

پساب های حاصل از مراحل کاهش کروم و اکسایش سیانید ها با جریان های پسابی آلکالینی و اسیدی مخلوط شده و به یک مخزن خنثی سازی وارد می شوند. هدف اصلی از وجود این مخازن به وجود آوردن محیط و زمان مناسب برای واکنش دادن و تولید رسوب های نامحلول از آلاینده های محلول ودر آخر جداسازی فیزیکی رسوب ها است.

Coagulation/Neutralization Process Considerations

Effluents from hexavalent chromium reduction and cyanide oxidation stages combine with other alkaline and acid wastewater streams in a neutralization tank. The express purpose of the neutralization tank is to create a suitable environment and retention time for soluble pollutants to react and form insoluble precipitates for eventual physical separation.

فرایند اصلی رسوب دهی که در سیستم های تصفیه قراردادی پساب ها به کار می رود، رسوب دهی هیدروکسیدی است. فلزات سنگین، هدف اصلی فرایند خنثی سازی-لخته سازی، انحلال پذیری متفاوتی با توجه به pHمحیط دارند. در جریان های پساب معمول که حاوی تعدادی فلز هستند، کنترل pHمخازن خنثی سازی روی 9.2تا 9.5برای کاهش انحلال پذیری فلزات، به صورت هیدروکسید، تا حدی که غلظت آن ها با قوانین مطابقت داشته باشد، مناسب است.

The principal precipitation process employed in conventional wastewater treatment systems is that of hydroxide precipitation. Heavy metals, the prime targets of neutralization-precipitation, have varying solubilities depending on pH. In common mixed-metal wastewater streams, control of the neutralization tank at pH 9.2-9.5 is generally suitable to lower metal solubilities, as hydroxides, to concentration ranges where compliance is achievable.

در اکثر موارد، نیاز است که مواد منعقد کننده شیمیایی به پساب اضافه شود تا به حداقل انحلال پذیری و حداکثر میزان جداسازی از طریق لخته سازی دست پیدا کنیم. یک منعقدکننده مناسب آنیون های فعال سطحی، خیس کننده ها و مواردی مانند فسفات ها را که با فرایند انعقاد پلیمری تداخل دارند به صورت لخته در می آورد ؛ و همچنین چگالی را بالا برده تا جداسازی جامدات بهتر صورت گیرد.

In many cases, it is necessary to add chemical coagulants to the wastewater in order to achieve minimum solubilities and superior flocculation/solids separation in the clarifier. A proper coagulant will effectively tie up anionic surfactants, wetters, and species such as phosphates, which interfere with polymer flocculation; and also add bulk density for improved solids separation.

زمانی که برای به دست آوردن نتیجه رضایت بخش نیاز به استفاده از منعقدکننده ها داریم، توصیه می شود از مخازن واکنش های خنثی سازی دو مرحله ای استفاده شود، چرا که منعقدکننده ها زمانی که در محیطی با pHحدود 5. 5 الی 6.5قرار می گیرند، بهترین عملکرد را در واکنش با پساب ها دارند.

Where coagulants are required for good process performance, it is recommended that two-stage neutralization reaction tanks be employed, as coagulants perform better when reacted with the wastewater at pH values in the 5.5-6.5range.

منعقدکننده های شیمیای رایج شامل کلسیم کلرید، نمک های آهن(II)، نمک های آهن (III)و آلوم می شوند.

برای بهبود فرایند لخته سازی، منعقدکننده های اختصاصی موجود است. این مواد معمولا یکی از نمک های نام برده را شامل می شوند، که گاهی برای بهبود عملکردشان، با پلیمرها، معمولا به صورت کاتیون، همراه شده اند. با اینکه این محصولات اختصاصی گران قیمت هستند، بین 400 تا 1000 دلار در هر بسته، ولی استفاده از آن ها در بیشتر مواقع، برای رسیدن به به حدی که با قوانین سازگاری ایجاد شود، ضروری است.

Common chemical coagulants include calcium chloride, ferrous salts, ferric salts, and alum.

For improved coagulation, certain specialty coagulants are available from chemical suppliers. These chemicals usually contain one of the above base salts, which are sometimes blended with polymers, generally of a cationic nature. Although these specialty products are expensive, with costs ranging from $400to $1,000 per drum, their use is often necessary to achieve compliance.

خنثی سازی به طور کلی توسط سود(NaOH)و گاهی پتاسیم هیدروکسید(KOH)انجام می شود. کلسیم هیدروکسید و منیزیم هیدروکسید نیز به صورت گسترده استفاده می شوند. با این که طرز استفاده نوع جامد این مواد خنثی کننده شیمیایی دارای بعضی مشکلات خاص است، ولی با پایین نگه داشتن pHدر مخازن خنثی سازی (8 – 8.5)، می توان به انحلال پذیری های کم فلزات دست پیدا کرد.

Neutralization is generally achieved using caustic soda (NaOH) and sometimes potassium hydroxide (KOH). Hydrated lime and magnesium hydroxide also have wide utilization. Although these neutralization chemicals present certain handling and feeding problems associated with their solids content, lower metals solubilities are achieved at maintenance of lower neutralization tank pH (8.0-8.5).

استفاده از مواد شیمیایی کمپلکس کننده قوی، در فرایند های تولیدی، معمولا سبب جلوگیری از انجام فرایند رسوب دهی آلاینده ها می شود. کمپلکس کننده ها /شلات کننده های رایج شامل اتیلن دیامین تترا استیک اسید(EDTA)، نیتریلوتری استیک اسید(NTA)، کوادرول، گلوکونات ها، گلوتامات ها و آمونیاک می شود.

The introduction of strong chemical complexers used in production processes commonly impedes the pollutant precipitation process. Common complexers/ chelators include ethylene diamine tetra acetic acid (EDTA), nitrilotriacetic acid(NTA), quadrol, glucconates, glutamates, ammonia, and various amies.

مواد کمپلکس کننده، در حمام های بدون الکترولیز ؛ پاک کننده های حمام های آبکاری ؛ پاک کننده های آلکالینی ؛ جدا کننده ها و مواد بسیار زیاد دیگری کاربرد دارند. حذف استفاده از آن ها، در جایی که امکان پذیر باشد، ساده ترین روش کاهش اثرات نامطلوب آن ها در تصفیه پساب ها می باشد. زمانی که استفاده از آن ها برای پیش روی فرایند ضروری است، وسایل و روش هایی خاص باید مورد استفاده قرار گیرند، که با توجه به نوع و قدرت کمپلکس کننده ها و همینطور فلزات کمپلکس شده، انتخاب می شوند.

Complexing agents are commonly used in electroless baths, electroplating bath brighteners, alkaline cleaners, parts strippers, and numerous other applications. Eliminating their use, where practicable, is the simplest means of mitigating their adverse wastewater treatment effects. Where critical to the process, special means and practices must be employed, which vary with the type and strength of the complexer, as well as the metal(s) being complexed.

برای مواردی که حمام های الکترولیزی با حجم بالا داریم، معمولا پیش-تصفیه های خارج از روندکلی، نیاز است. در موارد دیگر، استفاده از رسوب دهنده های شیمیایی اختصاصی، درون جریان پساب های دارای کمپلکس ها یا مخازن خنثی سازی، مناسب و اثرگذار است. رسوب دهنده های شیمیایی اختصاصی شامل دی تیو کربامات ها، دی تیو کربونات ها، نشاسته ها و زانتات های سلولزی، آمین های چند کواترنری و تخریب اوزون/کاهش هیدروسولفیت می شود.

Often off-line pretreatment is necessary, as in the case of high volume electro-less bath use. In other cases, the use of specialty chemical precipitants, metered into the complexed waste stream or into the neutralization tank, is suitable and effective. Specialty chemical precipitants include dithiocarbamates, dithiocarbonates, starch and cellulose xanthates, poly quaternary amines, and ozone destruction/hydrosulfite reduction.

به دلیل این که کمپلکس ها علت اصلی عدم تطابق سیستم های قراردادی با قوانین هستند، زمان و مراقبت های زیادی برای حل مشکلات ناشی از آن ها نیاز است.

As complexing chemicals are primary reasons for noncompliance in conventional systems, much care and time are necessary to solve the problems created by them. Often significant trial testing in bench scale treatability tests and close work with chemical suppliers are necessary to resolve complexing problems.

در بعضی موارد که پساب ها حاوی کمپلکس های ساده هستند، تبدیل رسوب هیدروکسید به رسوب سولفید یا کربنات در فرایند خنثی سازی، باعث کاهش انحلال پذیری فلزات خواهد شد. اکثر سولفیدها و کربنات های فلزی انحلال پذیری کمتری نسبت به هیدروکسیدشان دارند.

In some cases involving simple complexed wastewaters, conversion from hydroxide precipitation to sulfide or carbonate precipitation in the neutralization process will achieve necessary reductions in metal solubility. Most metallic sulfides and metallic carbonates have lower solubilities than their hydroxide counterparts

زمان لازم برای فرایند لخته سازی-انعقاد-رسوب دهی، بسته به نوع و میزان پیچیدگی پساب ها متفاوت است. حداقل زمان نگه داری 30 دقیقه پیشنهاد می شود، 15 دقیقه برای واکنش دهنده های مرحله اول. چرا که هرچه زمان اختلاط بیشتر باشد، تمایل فلزات به کاهش بیشتر می شود. بهتر است زمان واکنش تا حد امکان طولانی تر باشد.

.Reaction times required for effective coagulation-neutralization-precipitation vary among wastewater types and complexity. We recommend minimum retention times of 30 minutes, 15 minutes in first-stage reactors. As metal hydroxides tend to reduce in volume the longer they are mixed, the longest practical reaction times are most desirable.

مشکلات رایج مخازن خنثی سازی/واکنش، که مانع جداشدن جامدات از صافی می شوند، شامل کمپلکس های محلول، که به سبب شلات کننده ها به وجود آمده اند ؛ معکوس شدن بار، که به دلیل وجود مقادیر اضافی آنیون های فعال سطحی، فسفات ها و MBSبه وجود می آید ؛ مشکلات ناشی از باقی ماندن فلزات روی سطح مایع یا معلق شدنشان درون مایع، که توسط وجود مقادیر اضافی مواد نفتی، روغن یا تولید شیمیایی بیش از حد گاز، که توسط پراکسید ها، استات ها و کربنات ها ایجاد می شود، 

Common problems associated with neutralization/reaction tanks, which impede clarifier separation of solids, include soluble complexes caused by chelating agents; charge reversal caused by anionic surfactants, phosphates, and MBS overfeed; solids buoyancy or flotation problems caused by excess oil and grease or gas formation including chemical gassing caused by peroxides, acetates, and carbonates

یا تولید فیزیکی گاز که به علت نشتی مکنده ها در لوله های انتقال یا به علت عمل اختلاط به وجود می آید ؛ مقدار اضافی ضایعات محلول ها، به خصوص پاک کننده های آلکینی ؛ و مقدار بالای جامدات حل شده[12](TDS)، بالای 7000 ppm، که به علت روش های تصفیه آب سخت گیرانه یا درصد بالای استفاده مجدد از آب تصفیه شده به وجود می آید، می شود.

or physical-induced gassing caused by suction leaks on transfer pumps, or significant mixer vortex action; overfeed of dump solutions, particularly alkaline cleaners; and high total dissolved solids (TDS),7,000 ppm and higher, from overly zealous water conservation practices, or high percentage reuse of treated water.

فرایند های لخته سازی/تصفیه - منعقد کردن

رسوب های تشکیل شده از عملکرد کامل و صحیح مرحله لخته سازی- خنثی سازی معمولا در سیستم های تصفیه پساب به وسیله تصفیه یا ته نشینی از محلول جدا می شوند. این فرایند شامل خارج کردن جامدات از طریق ته نشین کردن آن ها می شود. روی سطح مایع ماندن مواد به سبب وجود مواد نفت یا تعلیق آن ها به دلیل پراکندگی حباب های گاز در محیط، باعث ممانعت از ته نشین شدن صحیح آلاینده ها می شود. به طور کلی مشکلات تعلیق مواد در تجهیزات پساب کارگاه های پوششکاری فلزات قابل کنترل است. برای موسسات خاص، که از روش های تصفیه الکترولیتی/الکتروشیمیایی یا تولید اوزون/پخش هوا بهره می برند، استفاده از واحد "تعلیق هوای محلول"[13](DAF)برای جدا کردن جامدات روشی مناسب است.

FLOCCULATION/CLARIFICATION PROCESSES

The precipitates formed by the proper operation of the coagulation-neutralization stage are commonly removed in conventional wastewater treatment systems by clarification or sedimentation. This process involves solids removal by the efficient settling of solids. Buoyancy caused by oils or floating caused by the entrainment of gas bubbles will prevent efficient settling. Generally, floating problems are controllable in the typical metal finishing wastewater installation. For certain firms, which employ electrolytic/electrochemical pretreatment or ozone generation/air diffusing treatment techniques, dissolved air flotation(DAF) is the preferred unit for solids separation.

جداسازی جامدات در تصفیه کننده ها یا واحدهای DAFبه وسیله لخته سازی پلیمری (پلی الکترولیت) بهبود یافته است. به دلیل این که میانگین بار هیدروکسید فلزات مثبت است، یک پلیمر با بار منفی(آنیونی) در فرایند لخته سازی استفاده می شود. ضروری است که بار الکتریکی پساب در تمام مدت مثبت بماند. ممکن است منعقدکننده ها و/یا پلیمر های کاتیونی در بعضی انواع پساب ها که معکوس شدن بار در آن ها شایع است، مانند فرایند های فسفات دار کردن، نیاز باشند. زمان حداقلی 1 دقیقه برای لخته سازی در مخازن لخته ها توصیه می شود. پیشنهاد می شود از همزن های با سرعت بالا برای کنترل اندازه لخته ها استفاده شود.

Solids separation is improved in clarifiers, or DAF units, by polymer (polyelectrolyte) flocculation. As the average charge of metal hydroxides is positive, a negatively charged (anionic) polymer is used in the flocculation process. It is imperative that the wastewater charge remain positive at all times. Coagulants and/or cationic polymers may be necessary in certain wastewater types where charge reversal is common, as in phosphating operations. Nominal flocculation time of 1 minute is recommended for floc tank size. Variable speed mixers are recommended to allow some measure of control of floc size.

به طور کلی ابعاد تجهیزات تصفیه کننده بر حسب نوع و شکل آن ها متفاوت است. مخازن ته نشینی ساده باز/خالی که معمولا در تجهیزات با جریان کم استفاده می شوند، باید ابعادی با ماکسیمم توانایی سرعت سطحی 500 gal/day/ft²داشته باشند.

The size of the clarifier generally varies with the type and style. Basic, open/empty sedimentation tanks commonly used in low-flow installations should be sized for a maximum surface loading rate of 500 gal/day/ft2 of tank surface..

تصفیه کننده های رایج از نوع ورقه ای[14] یا سطح های شیب دار هستند. ابعاد این واحد ها با توجه به سرعت حجمی جریان بر فوت مربع مساحت سطح شیب دار مورد استفاده، یا کسینوس زاویه سطح با افق انتخاب می شود ؛ که این زاویه معمولا 60˚است. سرعت بارگذاری توصیه شده 0.2-0.4 gal/min/ft²از مساحت سطح مورد استفاده است، و غلظت کلی جامدات معلق[15](TSS)در حدود500 ppmیا کمتر باشد.

Most commonly employed clarifiers are of the lamella type or inclined plate variety. These units are sized based on volumetric flow rate per square foot of plate pack area projected on the plate incline, or cosine of the degree of plate angle; typically 60O. Recommended loading rates are 0.2-0.4 gal/min/ft2 of projected plate area, and a total suspended solids (TSS) concentration of 500ppm or less.

واحد های ته نشینی، در ابعاد اختصاصی متناسب با جریان هیدرولیک ساخته می شوند، مانند 300 gal/minیا 750 gal/minو... . در موارد TSSبالا (500 ppmیا بیشتر)، توصیه نمی شود که ابعاد این واحد ها را فقط با توجه به مقدار جریان انتخاب کنیم. در این مخازن که مقدار جامدات زیادی دارند، ابعاد تصفیه کننده ها باید بر اساس 1 پوند TSSبر ساعت برای هر 20 ft²از سطح ته نشینی تصفیه کننده ها انتخاب شود.

Units are manufactured in basic hydraulic flow sizes, i.e., 30 gal/min or 75gal/min, etc. In those cases of high TSS loads (500 ppm or higher), it is not advisable to size a unit based solely on flow. In these high solids load applications, clarifier selection should be based on 1 lb TSS per hour for each 20 ft2 of projected clarifier settling area

سازندگان این تجهیزات اطلاعاتی در خصوص طراحی و عملکرد واحد های اختصاصی شان در اختیار موسسات قرار می دهند. به صورت یک قانون کلی، بسیار ضروری است که لجن داخل مخازن را تخلیه کرد، چرا که پس از مدتی روی هم انباشته شده و از عملکرد صحیح دستگاه جلوگیری می کند. این اتفاق باعث انسداد و افزایش سرعت جریان ها به سمت بیرون در مکان های سرباز شده و سبب می شودTSSهمراه با جریان شدید به بیرون راه پیدا کند. شستشوی ماهانه برای جلوگیری از افزایش غلظت جامدات توصیه می شود.

.Manufacturers will supply design and operational information for their specific unit. As a general rule, it is important to evacuate sludge as it accumulates to prevent its buildup into the plate pack area. This creates blockages and increases the up flow velocity in the open areas and carries TSS with the high flow. Monthly draining is advisable to minimize rat holing and solids concretion.

صیقل دهی پساب

بعضی اوقات، آب تمیزی که از تصفیه کننده ها سرریز می شود نیاز به حذف کردن جامدات معلق یا صیقل دهی دارد تا با قوانین تخلیه سخت گیرانه منطبق شود. این عمل ممکن است برای استفاده مجدد از آب یا فقط به دلیل اطمینان بیشتر، در صورت نقص سیستم صورت می گیرد. فیلتر های شنی و دستگاه هایی با یک یا چند لایه از واسطه های دانه دار، با نوع و ابعاد متفاوت استفاده می شوند. ریگ، شن، زغال سنگ آنتراسیت، گارنت و کربن فعال شده از واسطه های رایج هستند.

EFFLUENT POLISHING

At times, clean water that overflows from a clarifier will require further removal of suspended solids or polishing to meet more stringent discharge requirements. This may be for water reuse or simply as insurance in case of a system malfunction. Sand filters, devices consisting of one or more layers of various sizes and types of granular media, are typically used. Gravel, sand, anthracite, garnet, and activated carbon are common media.

ابعاد و تعداد فیلتر ها بستگی به حجم پساب و مساحت سطح واسطه فیلتر دارد. فیلترهای شنی گرانشی به میزان           0.25-0.5 gpm/ft²بارگذاری می شوند، در حالی که فیلتر های شنی فشاری در بازه 5. 0-10. 0 gpm/ft²کار می کنند، که مقدار دقیق آن بستگی به فلزات معلق درون پساب دارد.

The size and number of filters is, as with a clarifier, dependent on the volume of wastewater to be filtered and the surface area of the filter media. Gravity operated sand filters usually are loaded at 0.25-0.5 gpm/ft2, whereas pressures and filters can operate in the 5.0-10.0 gpm/ft2 range, depending on the suspended solids of the effluent.

اکثر فیلترهای شنی نیاز دارند که به صورت دوره ای تمیز شوند، تا جامداتی که روی هم انباشته شده اند، خارج شوند. آب تمیز، آب استفاده شده در فرایند ها یا محلول های اسیدی رقیق برای این کار مناسب هستند. آب مورد استفاده در این عمل معمولا به مخازن نگهداری یا مخازن تعادلی و سپس به چرخه تصفیه بازگردانده می شود. فیلترهای شنی فشاری نسبت به فیلترهای شنی گرانشی بزرگ به آب کمتری برای شستشو نیاز دارند.

Most sand filters need to be periodically cleaned or “back flushed” to remove the solids that have built up. Clean water, process water, or dilute acid solutions may be used for this back flushing. Back flush waters are generally returned to the collection or equalization tank and returned to the treatment system. Pressure sand filters require less backwash water than larger gravity types. Operationally

باید مراقب بود پمپ های ورودی و خروجی مایعات به فیلترها، بنا به ظرفیت طراحی شده عمل کنند تا از بارگذاری کامل و تمیز شدن مناسب واسطه ها اطمینان حاصل شود. واسطه های فیلترهای شنی به ندرت عوض می شوند، به جز زمانی که یک نقص عمده سیستمی رخ دهد که باعث شود دریچه توزیع آب توسط جامدات مسدود شود.

, care must be taken to ensure that pumps feeding or back flushing the filters are operating at design capacity to ensure proper loading and adequate cleaning of the media. Sand filter media are rarely replaced, except when a severe system upset causes solids to block the water distribution headers.

غلیظ کردن (تغلیظ) و بی آب کردن لجن ها

لجن ها (جامدات ته نشین شده)، که از طریق تصفیه پساب های پوششکاری فلزات به وجود می آیند، معمولا 1.0تا 2.0درصدشان جامدات هستند. دور ریختن چنین لجن های پر آبی بسیار گران قیمت تمام می شود. اکثر ژنراتورهای پساب، لجن ها را غلیظ کرده و سپس بی آب می کنند، که منجر به کاهش حجم ضایعات خواهد شد.

SLUDGE THICKENING AND DEWATERING Sludge (settled solids) produced from treatment of metal finishing wastes generally contains between 1.0 and 2.0% total solids. Disposal of such a watery sludge is very expensive. Most medium and large generators of wastewater choose to thicken and dewater sludge, thus reducing the volume of waste to be disposed.

یک دستگاه تغلیظ لجن، که ضروری نیست لزوما همیشه قبل از بی آب کردن مورد استفاده قرار گیرد، کاربردهای با ارزش زیادی دارد. اولا، حجم لازم برای نگه داری لجن ها را در زمانی که تجهیزات بی آب کردن کار نمی کنند، فراهم می کند. ثانیا، موجب می شود که فقط لایه ای نازک از لجن درون درون تصفیه کننده ها باقی بماند. می توان لجن ها را به صورت متناوب به وسیله یک تایمر روی پمپ لجن از تصفیه کننده خارج کرد. این عمل باعث کاهش احتمال انباشته شدن لجن ها تا بالای دیواره های تصفیه کننده می شود. در آخر ممکن است مقدار جامدات لجن انبار شده در دستگاه تغلیظ به3-4%برسد.

A sludge thickener, although not always necessary prior to dewatering, serves several worthwhile functions. First, it creates storage volume for the sludge in the event that the dewatering equipment is not in operation. Second, it allows for a consistent sludge blanket level in the clarifier. Sludge can be intermittently removed from the clarifier by means of a timer on the sludge pump. This reduces the possibility of solids drafting over the clarifier weir(s) because of a high sludge blanket. Finally, sludge stored in a thickener may increase in solids content to as much 3-4%.

افزایش درصد حجمی جامدات درون لجن باعث دو اتفاق می شود : سبب کاهش زمان لازم جهت چرخه دستگاه بی آب کردن می گردد (فیلتر پرسی، سانتریفوژ، پرس کمربندی) و مشخصا، صرف نظر از نوع تجهیزات بی آب کردن، هرچه لجن ورودی غلیظ تر باشد، لجن نهایی خشک تر خواهد بود. هدف اصلی، کاهش حجم ضایعات از طریق خارج کردن آب تا حد امکان است.

Increased solids content does two things: it decreases cycle time required by the dewatering equipment (filter press, centrifuge, belt press) and, as a rule of thumb, regardless of the type of dewatering equipment, the thicker the feed sludge, the drier the sludge cake. The objective is to reduce the volume to be disposed of by removing as much water as possible.

از فیلتر پرسی در اکثر مواقع برای بی آب کردن لجن حاصل از آبکاری فلزات استفاده می شود، چرا که به طور کلی برای کار کردن با حجم های کم لجن ساخته شده است، طرز استفاده از آن آسان است، و محصولی خشک می دهد که که به راحتی قابل دور ریختن است.

The filter press is most often used in the dewatering of metal finishing sludges because generally it is made to handle smaller volumes of sludge, is simple to operate, and produces a dry, easily disposable filter cake.

لجن از دستگاه تغلیظ یا به طور مستقیم  از کف تصفیه کننده به وسیله یک پمپ دیافراگم هوایی، به فیلتر پرسی انتقال داده می شود. واسطه پلی پروپیلنی فیلترها، جامدات را نگه داشته و اجازه می دهد قسمت مایع از واسطه عبور کرده و تخلیه شود. بعد از گذشت زمان مشخصی (2 تا 4 ساعت)، فضای داخلی پرس کاملا پر شده است و یک کیک فیلتری 25-35%جامد شکل گرفته است. فشار هیدرولیک که صفحه های پرس را نگه داشته بود، حالا آزاد شده و کیک بدون آب خارج می شود.

Sludge from the thickener, or directly from the bottom of the clarifier, is usually pumped via an air diaphragm pump to the filter press. 

The polypropylene filter media retains the solids while the liquid portion or filtrate flows through the media and discharges. Filtrate usually returns to the collection/equalization tank for retreatment. After a certain length of time (2-4 hours), the chambers of the press are completely full and a filter cake of 25-35% solids has formed. The hydraulic pressure that had been holding the plates together is now released and the filter cake is discharged.

فیلتر پرسی، به جز در ابتدا و انتهای یک چرخه پرس، نیاز به نظارت بسیار کمی دارد. پرس هایی که نمی توانند به صورت اتوماتیک صفحه هایشان را حرکت دهند، نیاز به دو نفر جهت جدا کردن صفحات و خارج کردن محصول دارند.

Filter press operation requires little operator attention except at the beginning and end of a press cycle. Presses without an automatic plate shifter often require two people to separate the plates to discharge the cake, one on either side of the press. Cake that has had enough time to sufficiently dewater will literally fallout of the press upon opening.

بیشترین هزینه مصرفی برای فیلترهای پرسی مربوط به تعویض پارچه های داخل پرس می شود. عمر پارچه ها مستقیما به تعداد پرس های انجام شده در طول سال بستگی دارد. هیدروکسیدهای فلزی تولید شده از تصفیه پساب های پوششکاری فلزات، معمولاpHمتعادلی داشته و ساینده نیستند. عمر میانگین 1 تا 2 سال برای این پارچه ها رایج است. تعویض آن ها کاری عملی و بسیار سخت است، به خصوص نوع کالکی آن که بین صفحات فلزی برای جلوگیری از روغن دهی به کار می رود، اما در تمام موارد، حتی در پرس های بزرگ (10 ft³)پارچه در عرض 3 الی 4 ساعت تعویض می شود. چون صفحه ها و پارچه ها دارای ساختار پلی پروپیلنی هستند، می توان با غوطه ور کردنشان در اسید، بدون آسیب رساندن به آنها، تمیزشان کرد.

The highest operational cost involved with a filter press is the replacement of the filter cloths. Cloth life is directly dependent on the number of press cycles per year. The metal hydroxide sludges produced from treatment of metal finishing wastes are generally of moderate pH and nonabrasive. Cloth life of 1-2 years is common. Replacement of cloths is labor intensive, especially the caulked, gasketedvariety, but all the cloths, even in a large press (10 ft3), can be changed in3-4 hours. Because plates and cloths are usually of polypropylene construction, they can be routinely cleaned by immersion in an acid without damage.

اجرا و عملکرد سیستم

حتی یک سیستم با بهترین طراحی ممکن نیز، می تواند نتایجی نامطلوب به دست دهد، مگر آن که اپراتور و مدیریت آن تدابیر لازم را به کار گیرند. این تدابیر شامل زمان، استعداد و تمرین و ممارست است. برای اجرای هر نوع سیستم زمان کافی و حفاظت های پیشگیرانه دوره ای نیاز است.

SYSTEM OPERATION AND PERFORMANCE

The best system design may result in inadequate results unless operators and management devote the necessary resources. These resources include time, talent, and training. Sufficient time is required for normal operation and routine preventive maintenance.

کارفرما ها باید با استعداد و با انگیزه باشند، تا مشکلات احتمالی را پیش بینی کرده و مراحل پیشگیرانه ای را در نظر گیرند، تا از تطابق سیستم با قوانین اطمینان لازم کسب کنند. تمرین و ممارست برای کارفرمایان ضروری است، تا از تاثیر تغییرات فرایندهای تولیدی، تغییر مواد شیمیایی مورد استفاده یا تغییر قوانین و محدودیت ها، بر روی سیستم آگاه باشند.

 The talent of motivated operators is necessary to anticipate problems and take preventive steps to assure continuous compliance. Training is critical for operators to understand how system performance is affected by changes in production, chemicals, or regulatory limits.

اپراتور باید یادداشت هایی روزانه از حجم پساب تصفیه شده، مواد شیمیایی مصرف شده، لجن تولید شده و نتایج حاصل نگهداری کند. اپراتور یا مدیر بخش باید این نتایج را بررسی کرده و روند حاضر را ارزشیابی کند، تا هزینه ها کنترل شده و نتایج بهبود یابند. برای مثال، افزایش تولید لجن بدون افزایش میزان تولید اصلی، می تواند نشان دهنده افزایش نشتی ها، ناتوانی تجهیزات بازیافت، یا تغییرات در فرایند های شیمیایی تصفیه باشد.

The operator needs to keep a daily log listing volumes treated, chemicals consumed, sludge produced, and effluent results. Either the operator or management should review these results to evaluate trends so costs can be controlled and results improved. For instance, increases in sludge production without corresponding increases in production may indicate increased drag-out losses, failure of recovery equipment, or changes in treatment chemistry.

مسئولان نیاز به اطلاعات تحلیلی دقیق و به موقع دارند تا بتوانند تطابق با قوانین و محدودیت های پساب را تایید کنند. اپراتورها به اطلاعات تحلیلی روزانه احتیاج دارند، تا عملکرد سیستم را کنترل و تنظیمات لازم را بر سیستم اعمال کنند.

 این اعمال اغلب با به کارگیری لوازم ارزان قیمت تحلیلی، از جمله کاغذ pHبرای یک سنجشگر دستیpHو کاغذ آغشته به پتاسیم یدید، برای کنترل فرایند اکسایش سیانید به راحتی انجام می گیرند. سنجش های سریع و آسان برایCNو فلزات به کار رفته در فرایند، مهم هستند.

Regulatory authorities require timely and accurate analytical data to confirm compliance with effluent limitations. Operators need daily analytical data to control system performance and to make needed adjustments to treatment chemistry.

This is often accomplished using inexpensive troubleshooting analytical tools including pH papers in lieu of a hand-held pH meter, and potassium iodide-starch papers for cyanide oxidation process control. Quick and easy tests for CN and metals used in the process are important. 

.تعداد قابل توجهی تولیدکننده کیت های این چنین تست هایی قابل دسترسی هستند. داشتن مهارت استفاده از یک اسپکتروفوتومتر یا واحد جذب اتمی[16] برای کنترل غیرآزمایشگاهی کیفیت پساب همیشه ضروری نیست. با این حال لازم است امکان دسترسی به این سرویس و سرویس های تحلیلی کامل دیگر از طریق یک آزمایشگاه بیرون از کارگاه، وجود داشته باشد. تمام آژانس های نظارتی برای قبول اطلاعات ثبت شده، نیاز به روش های سنجش تایید شده و روندهایی با گزارش های معتبر دارند.

A number of test kit suppliers are available to choose from. It is not always necessary to have the sophistication of a spectrophotometer or atomic absorption unit for in-house troubleshooting and quality control. It is important, however, to have this service and complete analytical services available from a competent outside laboratory. All regulatory agencies will require data submission based on approved test methods and procedures with report submittals.

ضروری است که مسئول نظارتی خود را بشناسید و با او در مورد عملکرد سیستم، چه بد باشد چه خوب، ارتباط داشته باشید. اکثر آژانس های مسئول نیاز به ثبت گزارش هایی مبنی بر نقص سیستم و انسداد های شبکه دارند. با اینکه کارگاه های پوششکاری فلزات اغلب علاقه به اطلاع دادن اشکالات سیستم ندارند، همیشه بهتر این است که خود کارگاه مشکلات را گزارش کند، تا این که مسئول نظارت آنها را پیدا کند. این گزارش ها باعث کاهش جرایم در صورت پیگیری نقض قوانین به مراجع قانونی، می گردد.

It is imperative to know your regulator and communicate with him/her regarding system operations, both good and bad. Most agencies require notification of system upsets and slug loads. Although the typical metal finishers reluctant to report problems, it is always better to report problems than for the regulator to find them. Notification always can be used as mitigation at enforcement proceedings.

تصورات غلط کارگاه های پوششکاری فلزات از تصفیه پساب

·    آژانس های پایه گذار قوانین، استانداردها را در حدی وضع می کنند که برای حفاظت از محیط زیست و شبکه پساب عمومی نیاز است.

·   مشاوران و توزیع کنندگان تجهیزات همیشه راه حل مشکل شما را می دانند.

·   استفاده از روش تبادل یونی برای تکمیل تصفیه راهی عملی در جهت حذف هرگونه تخلیه پساب خواهد بود.

·  میکروفیلتراسیون یک روش قطعی برای ایجاد تطابق با قوانین است، چرا که همه چیز را فیلتر می کند.

·    به دلیل این که میزان کل سیانید شما از استاندارد فراتر است، سیستم اکسایش سیانید شما درست کار نمی کند.

·  وقتی مواد در تصفیه کننده معلق می شوند، دلیل اصلی محتمل مواد نفتی و روغن است.

·   فیلتر صیقل دهی تمام مشکلات را حل می کند.

·  تخطی میزان فلزات موجود از استانداردها، همیشه به دلیل اشکال در تصفیه کننده یا فیلتر صیقل دهی است.

·   تمام آزمایشگاه ها دقت خوبی دارند.

. کافی است الکترودهای کنترل pHوORPهفته ای یک بار تمیز شوند.

·  اگر به میزان لازم لخته تولید نمی شود، مشکل از پلیمر است با به اندازه کافی پلیمر اضافه نگرده اید.

·   در اکثر موارد خشک کننده های لجن باعث صرفه جویی در هزینه ها می شود.

·  تصفیه کننده ها و پارچه های فیلترهای پرسی احتیاجی به تمیز شدن دوره ای ندارند.

· pHنشان داده شده روی دستگاه کنترل کننده همیشه درست است.

COMMON MISCONCEPTIONS AMONG METAL FINISHERS

ABOUT WASTEWATER TREATMENT

• Regulatory agencies only set effluent standards at reasonable levels necessary for environmental and POTW protection.

• Consultants and suppliers always know how to solve your problems.

• The use of ion exchange for complete wastewater treatment is a practical approach to eliminating discharges.

• Microfiltration is a sure method of compliance because it filters out everything.

• The cyanide oxidation system is not working well because you have total cyanide discharge violations.

• When floating in the clarifier occurs, the probable cause is oil and grease.

• A polishing filter will solve all the problems.

• Metal violations are always due to clarifier or polishing filter problems.

• All laboratories generate good data.

• pH and ORP electrodes only have to be cleaned weekly.

• If poor floc formation is observed, the polymer is bad or you’re not adding enough.

• In most cases, sludge dryers will save you money.

• Clarifiers and filter press cloths do not need to be periodically cleaned.

• The pH reading on the controller is always correct

میم . کاف

دانشجوی دکتری شیمی فیزیک

دانشگاه زنجان-زنجان- ایران

دانش آموخته کارشناسی ارشد شیمی فیزیک

دانشگاه زنجان- زنجان-ایران

دانش آموخته کارشناسی شیمی محض

دانشگاه بین المللی امام خمینی-قزوین- ایران

1. M. Sc. MK

Ph. D. student, Physical chemistry

Zanjan state university- Zanjan, Iran

1. M. Sc., Physical chemistry

Zanjan state university- Zanjan, Iran

1. B. Sc., Pure chemistry

Imam Komeini international university, Qazvin, Iran

تهیه شده در واحد پژوهش و گسترش جلاپردازان پرشیا

Prepared by research and development unit of jalapardazan Persia

بهمن 96