تصفیه فاضلاب صنایع آبکاری یا تصفیه پساب صنایع آبکاری فلزات مورد استفاده در گستره وسیعی از یک کارخانه آبکاری بزرگ تا یک کارگاه آبکاری کوچک می تواند باشد. مهم ترین مشکلات تصفیه پساب در این صنایع معمولا میزان pH آنها و وجود انواع فلزات سنگین و روغن در آن ها می باشد. محصولات و خدمات شاران صنعت در این رابطه شامل پکیج تصفیه فاضلاب صنایع آبکاری و تصفیه خانه فاضلاب آبکاری از جنس بتن مسلح می باشد.
تعریف آبکاری – فاضلاب آبکاری
آبکاری به عملیات پوشاندن یا به عبارتی روکش دهی یک جسم با یک لایه نازک از یک فلز با استفاده از یک سلول الکترولیتی گفته می شود. آبکاری فلزات در واقع به معنی تغیر دادن سطح فلزات به منظور بهبود ظاهر و یا افزایش استحکام و دوام فلزات می باشد.
انواع آبکاری – تصفیه فاضلاب آبکاری
- آبکاری با نیکل
- کروم
- مس
- روی
- کادمیوم
- قلع
- نقره
- طلا
- پلاتین
دلایل انجام عملیات آبکاری – تصفیه پساب صنایع آبکاری
- زیبا کاری
- جلوگیری از خوردگی شیمیایی
- افزایش مقاومت سطحی
- افزایش مقاومت حرارت
- افزایش رسانایی الکتریکی
آبکاری در انواع صنایع – تصفیه فاضلاب صنعت آبکاری
انواع صنایعی که فرایند آبکاری در آنها استفاده می شود و لذا سیستم های تصفیه فاضلاب آبکاری در آن ها مورد استفاده قرار می گیرند به شرح زیر است:
- صنایع خودرو سازی
- مخابرات
- تولیدات قطعات الکترونیکی
- تهویه مطبوع
- ساخت تجهیزات نظامی
- ساخت در و پنجره و …
اهمیت تصفیه پساب خروجی در صنعت آبکاری
مهمتری پارامتر در تصفیه فاضلاب آبکاری وجود فلزات سنگین در آن ها می باشد که هم از لحاظ زیست محیطی و هم از لحاظ سلامت انسان جزو مواد خطرناک و سرطان زا می باشند. تصفیه فاضلاب آبکاری به منظور استفاده مجدد از آن در صنعت با توجه به کمبود آب نیز از اهمیت خاص خود برخوردار است.
مشخصات فاضلاب صنایع آبکاری
پساب های آبکاری معمولا از موارد زیر تشکیل شده است:
بر روی سطوح فلزاتی که قرار است عملیات آبکاری روی آنها انجام شود معمولا می بایست عملیات شستشو و چربی گیری با آب و محلول های اسیدی و بازی انجام شود که پساب های اسیدی و قلیایی از این عملیات حاصل می شود.
فلزات مورد استفاده در عملیات آبکاری جهت پوشش دهی مانند کروم ، نیکل ، مس ، روی و همچنین سیانور که معمولا جز فلزات سنگین می باشند به عنوان آلاینده اصلی در پساب آبکاری مطرح می باشند که در اغلب موارد معمترین پارامتر در تصفیه پساب صنعت آبکاری می باشند.
فلز پایه که آبکاری بر روی آن انجام می شود معمولا به عنوان آلاینده در پساب خروجی به میزان بیشتر از حد استاندارد محیط زیست یافت می شود.
تخلیه سریز و تخلیه درجای فاضلاب آبکاری
فاضلاب آبکاری از دو طریق به سیستم جمع آوری فاضلاب تخلیه می شود.
- طریق اول به دلیل سرریز وان های مختلف در یک سیستم آبکاری می باشد.
- طریق دوم به دلیل اشباع شدن محلول وان آبکاری پس از مدتی بخشی از محلول وان و یا تمام محلول وان آبکاری به صورت یکجا تخلیه می شود. در طراحی سیستم تصفیه فاضلاب صنعت آبکاری به خصوص در طراحی متعادل ساز می بایست این مسئله مورد نظر قرار بگیرد.
روش های تصفیه فاضلاب صنعتی آبکاری
پساب های عمومی ناشی از عملیات آبکاری که فاقد سیانید و کروم شش ضرفیتی هستند معمولا حاوی مواد قلیایی ناشی از مرحله چربی گیری ، مواد اسیدی ناشی از مرحله اکسیدزدایی و انواع یون های فلزی مانند آهن و مس ناشی از مرحله اکسید زدایی ، انواع فلزات سنگین مانند روی ناشی از مرحله آبکاری و کروم سه ظرفیتی ناشی از مرحله کروماته می باشند.
متداول ترین روش در تصفیه فاضلاب صنایع آبکاری روش ترسیب شیمیایی می باشد. در این روش ابتدا با تنظیم pH به وسیله اسید یا باز در محدوده مناسب و همچنین در صورت لزوم اضافه نمودن مواد منعقد کننده و کمک منعقد کننده ، فلزات سنگین مانند روی ، کروم ، آهن و مس رسوب نموده و پس از انجام یک مرحله ته نشینی ساده و یا عبور از یک سیستم فیلتراسیون فاضلاب تصفیه شده در حد استاندار محیط زیست قابل تخلیه به محیط خواهد بود. البته در پساب های حاوی سیانید و کروم شش ظرفیتی یک مرحله مقدماتی به این سیستم اضافه می شود. در صورتی که ترسیب با اضافه نمودن مواد شیمیایی انجام شود به آن ترسیب شیمایی گفته می شود و اگر به وسیله الکترود انجام گردد به آن روش ترسیب الکتروشیمیایی می گوییم.
سایر روش های مورد استفاده در تصفیه فاضلاب صنایع آبکاری شامل موارد زیر می باشند:
- تبادل یونی : فرآیندی که در آن یون های موجود در فاضلاب توسط یک بستر رزینی از آن جدا می شوند و یون های دیگری جایگزین می شوند.
- الکترودیالیز : در این روش ترکیبات یونی موجود در فاضلاب با استفاده از غشاهای نیمه تراوا انتخابی به کمک پتانسیل الکتریکی از فاضلاب جدا می شود.
- نانو فیلتراسیون و اسمز معکوس : در این روش فاضلاب با استفاده از تئوری اسمز معکوس و با بکارگیری غشا نیمه تراوا تصفیه می شود.
تصفیه فاضلاب آبکاری کروم نیکل
به عنوان نمونه می توان فاضلاب واحدهای آبکاری کروم سخت را نام برد که حاوی مواد اسیدی ناشی از مرحله اکسید زدایی ، مواد قلیایی ناشی از مرحله چربی گیری ، یون فلزات سنگین مانند آهن ناشی از مرحله اکسید زدایی و نهایتا یون کروم شش ظرفیتی ناشی از مرحله آبکاری می باشند.
ویژگی فاضلاب های حاوی کروم شش ضرفیتی این است که کروم شش ظرفیتی را نمی توانیم مانند آهن و بسیاری از فلزات سنگین دیگر فقط با تنظیم pH و استفاده از مواد منعقد کننده رسوب دهیم و می بایست ابتدا کروم شش ظرفیتی را بوسیله ی ماده ای مانند متا بیسولفیت سدیم SMBS به کروم سه ظرفیتی تبدیل نماییم و سپس با عملیات بعدی تنظیم pH در محدوده مناسب بصورت هیدروکسید کروم رسوب دهیم.
تصفیه فاضلاب آبکاری حاوی ترکیبات سیانیدی
از نمونه اینگونه فاضلاب ها می توان فاضلاب واحدهای آبکاری مس ، روی ، نقره ، طلا را نام برد که در آن ها از سیانید سدیم یا پتاسیم استفاده می کنند. نکته اول در مورد این فاضلاب ها لزوم جدا نمودن آن ها از پساب های اسیدی می باشد چون بر اثر اختلاط پساب های اسیدی و پساب های سیانیدی گاز کشنده و سمی HCN تولید می گردد. همچنین عموما به منظور خنثی نمودن این فاضلاب ها روش اکسیداسیون سیانید به وسیله تزریق محلول های هیپوکلریت سدیم یا کلسیم و یا گاز کلر مورد استفاده قرار می گیرد.
پکیج تصفیه فاضلاب صنایع آبکاری
در صورتیکه میزان دبی فاضلاب کم باشد و لذا ابعاد کلی مجموعه واحدها به نسبت کوچک تر محاسبه گردد پکیج تصفیه فاضلاب از لحاظ فنی و مالی اولویت پیدا می نماید.
تصفیه خانه فاضلاب صنایع آبکاری
در صورتیکه میزان دبی فاضلاب زیاد باشد و لذا ابعاد کلی مجموعه واحد های تصفیه به نسبت بزرگ تر محاسبه گردد تصفیه خانه بتنی فاضلاب از لحاظ فنی و مالی اولویت پیدا می نماید.