V: Welke tips kunt u onze winkel geven over het op de juiste manier verwijderen van oplosbare zware metaalionen uit ons afvalwater?
A: Fabrikanten van vandaag de dag zouden zich terdege bewust moeten zijn van de problemen, en met name de straffen, die gepaard gaan met het lozen van industrieel afvalwater in rioolwaterzuiveringssystemen. Corrosie en andere verstoringen van die systemen, blootstelling van werknemers aan giftige stoffen en gevaarlijke dampen, dure kosten voor slibverwerking en het doorstromen van giftige verontreinigende stoffen naar oppervlaktewateren zijn slechts enkele van de resultaten van onjuiste of onvoldoende afvalwaterbehandeling.
Het verwijderen van oplosbare zware metaalionen uit afvalwater is een veelvoorkomende industriële behandelingseis in de moderne productie. De processen die afvalstromen genereren die zware metalen bevatten, omvatten:
Precipitatie en ultrafiltratie bieden twee manieren om zware metalen uit afvalwater te verwijderen die superieur zijn aan conventionele oplossingen. Beide kunnen fabrikanten helpen kostbare gevolgen te vermijden, en een gerenommeerde leverancier kan adviseren over welk proces de beste resultaten oplevert op basis van verschillende toepassingsspecifieke criteria.
De concentratie en chemische vorm van de oplosbare zware metalen in een bepaalde afvalwaterstroom variëren, afhankelijk van de industrie en de mix van bewerkingen op een verwerkingslocatie. In de platingindustrie hebben leveranciers van speciale chemicaliën bijvoorbeeld legeringtechnologieën ontwikkeld zoals zink/nikkel en andere legeringscoatings om de hoge corrosiebestendigheid van het metaal te maximaliseren.
Het zink/nikkel van keuze voor de oppervlakteafwerkingsindustrie van vandaag is een alkalische elektrolytchemie in plaats van een zure elektrolytchemie. Dit komt door de legeringsverdeling die vereist is door de plaatdikte over het gehele onderdeel. Helaas bevat alkalische chemie chelatoren en/of complexoren en organische additieven om de co-afzetting van het nikkel in de afzetting met het zink mogelijk te maken. Deze chelatoren/complexoren maken het afvalwater extreem moeilijk te behandelen met conventionele chemische of fysische behandelingsmethoden.
Zink- en chroomafvalwater kan worden behandeld met conventionele methoden, zoals neerslag en het gebruik van polymeren in een lamellenbezinker, gevolgd door een filterpers om het slib te ontwateren. Het zeer complexe alkalische zink/nikkel wil echter niet neerslaan en de gechelateerde metalen blijven meestal in oplossing. Bovendien zijn de metaalconcentraties te hoog om te lozen op de lokale openbare zuiveringsinstallaties (POTW). Nikkel is een gevaarlijk bestanddeel en is niet vrijgesteld. De toevoeging van afvalwater uit het zink/nikkelproces zorgt ervoor dat uw filterperskoek een "geregistreerd" RCRA-gevaarlijk afval wordt met de F006-aanduiding, wat resulteert in aanzienlijke stijgingen van uw verwijderings- en regelgevingskosten.
Typische verwijderingsstrategieën omvatten het neerslaan van de metalen in een onoplosbare vorm, zoals hydroxiden, sulfiden, carbonaten of een combinatie daarvan, en het verwijderen van het neerslag met tubulaire ultrafiltratie (voor zeer hoogwaardig filtraat) of conventionele klaring. Het resulterende slib wordt vervolgens verzameld, verdikt en ontwaterd voor stortplaatsverwijdering en vermeld als F006 (maar in een veel kleiner volume) en de waterfase wordt teruggevoerd naar het ultrafiltratieproces.
In tegenstelling tot conventionele clarifier-technieken is tubulaire ultrafiltratie (UF) een zeer effectieve methode om vrijwel alle neergeslagen metaalhydroxide/sulfiden/carbonaten uit de behandelde afvalwaterstroom te verwijderen. Het resulterende hoogwaardige permeaat kan direct worden toegevoerd aan omgekeerde-osmoseapparatuur voor hergebruik, worden teruggewonnen "zoals het is" of worden geloosd op de POTW. Tubulaire ultrafiltratie kan vastestofconcentraties tot 18 procent (w/w) verwerken, maar de meest efficiënte werking vindt normaal gesproken plaats tussen 3 procent en 5 procent vaste stof.
Het slib wordt normaal gesproken afgezogen en door conventionele verdikkings-/filterpersprocessen of vergelijkbare processen geleid om ontwaterde vaste stoffen te produceren, doorgaans voor stortplaatsverwijdering. Supernatanten van de slibverwerkingsprocessen worden gerecycled via het TMF-systeem, zodat de enige output het gefilterde water en de compacte vaste stoffenkoek zijn.
Hydroxideprecipitatie is een veelgebruikte methode omdat het relatief eenvoudig te bedienen is. Sulfideprecipitatie heeft enkele voordelen, maar pH en oxidatie-reductiepotentieel moeten zorgvuldig worden gecontroleerd om het risico op het produceren van toxische niveaus van waterstofsulfidegas te minimaliseren. Het gebruik van hydroxide- en sulfideprecipitatie in twee opeenvolgende stappen is ook een optie, met name wanneer complexen of chelaten aanwezig zijn. Carbonaatcoprecipitatie met behulp van natrium- of calciumcarbonaat kan ook nuttig zijn; bijvoorbeeld voor oplosbare loodreductie is loodcarbonaat in wezen onoplosbaar (0.00011 g/100 ml bij 20 °C) en zal het neerslaan. Fosfaatprecipitatie is een andere optie, hoewel dit proces niet zo gebruikelijk is.
Ten slotte zijn er membraantechnologieën beschikbaar die een gepatenteerd additief gebruiken in combinatie met een chelaatbreker om de gechelateerde metalen te precipiteren. De voordelen van dit proces zijn onder andere:
Lees: Stappen om de controle over afvalwaterbehandeling te nemen
Afvalwaterbehandeling kan begrijpelijkerwijs een ontmoedigende taak lijken, vooral wanneer zware metalen deel uitmaken van de vergelijking. Samenwerken met een bewezen expert in afvalwateroplossingen voor verschillende industrieën, chemie en toepassingen kan uw last verlichten en uw winstgevendheid verbeteren terwijl u een belangrijk en essentieel aspect van moderne productie aanpakt.
Tim Hanna is Vice President Business Development van PRAB.
Dit redactioneel artikel werd oorspronkelijk gepubliceerd op pfonline.com.
(800) 968-7722
(800) 493-3462