Caso de aplicación de monitorización de efluentes nunha empresa de fabricación de resortes

No proceso de tratamento superficial dos resortes, a fosfatación emprégase para formar unha capa protectora que impide a corrosión. Isto implica mergullar os resortes nunha solución de fosfatación que contén ións metálicos como zinc, manganeso e níquel. Mediante reaccións químicas, fórmase unha película de sal de fosfato insoluble na superficie do resorte.

Este proceso xera dous tipos principais de augas residuais
1. Solución para baños de residuos de fosfatación: o baño de fosfatación require unha substitución periódica, o que resulta nun líquido residual de alta concentración. Os principais contaminantes inclúen o zinc, o manganeso, o níquel e o fosfato.
2. Auga de enxague por fosfatación: Despois da fosfatación, realízanse varias etapas de enxague. Aínda que a concentración de contaminantes é menor que a do baño usado, o volume é substancial. Esta auga de enxague contén zinc residual, manganeso, níquel e fósforo total, o que constitúe a principal fonte de augas residuais de fosfatación nas instalacións de fabricación de mananciais.

Visión xeral detallada dos principais contaminantes:
1. Ferro: principal contaminante metálico
Orixe: Procede principalmente do proceso de decapado ácido, no que o aceiro para resortes se trata con ácido clorhídrico ou sulfúrico para eliminar as incrustacións de óxido de ferro (ferruxe). Isto provoca unha disolución significativa de ións de ferro nas augas residuais.
Xustificación da monitorización e o control:
- Impacto visual: Tras a descarga, os ións ferrosos oxídanse a ións férricos, formando precipitados de hidróxido férrico de cor marrón avermellada que causan turbidez e decoloración das masas de auga.
- Efectos ecolóxicos: O hidróxido férrico acumulado pode depositarse nos leitos dos ríos, afogando os organismos bentónicos e perturbando os ecosistemas acuáticos.
- Problemas de infraestrutura: os depósitos de ferro poden provocar obstrucións nas tubaxes e unha redución da eficiencia do sistema.
- Necesidade de tratamento: Malia a súa toxicidade relativamente baixa, o ferro adoita existir en concentracións elevadas e pódese eliminar eficazmente mediante o axuste do pH e a precipitación. O tratamento previo é esencial para evitar a interferencia cos procesos posteriores.

2. Cinc e manganeso: o "par fosfatante"
Fontes: Estes elementos proceden principalmente do proceso de fosfatación, que é fundamental para mellorar a resistencia á ferruxe e a adhesión dos revestimentos. A maioría dos fabricantes de resortes empregan solucións de fosfatación a base de zinc ou manganeso. O posterior enxague con auga transporta ións de zinc e manganeso ao fluxo de augas residuais.
Xustificación da monitorización e o control:
- Toxicidade acuática: Ambos os metais presentan unha toxicidade significativa para os peixes e outros organismos acuáticos, mesmo en baixas concentracións, o que afecta o crecemento, a reprodución e a supervivencia.
- Zinc: Prexudica a función das branquias dos peixes, o que compromete a eficiencia respiratoria.
- Manganeso: a exposición crónica provoca bioacumulación e posibles efectos neurotóxicos.
- Conformidade normativa: As normas nacionais e internacionais sobre vertidos impoñen límites estritos ás concentracións de zinc e manganeso. A eliminación eficaz adoita requirir precipitación química empregando reactivos alcalinos para formar hidróxidos insolubles.

3. Níquel: un metal pesado de alto risco que require unha regulación estrita
Fontes:
- Inherente ás materias primas: certos aceiros de aliaxe, incluído o aceiro inoxidable, conteñen níquel, que se disolve no ácido durante o decapado.
- Procesos de tratamento superficial: algúns revestimentos químicos ou galvanoplastia especializados incorporan compostos de níquel.
Xustificación da monitorización e o control (importancia crítica):
- Riscos para a saúde e o medio ambiente: o níquel e certos compostos de níquel clasifícanse como carcinóxenos potenciais. Tamén supoñen riscos debido á súa toxicidade, propiedades alergénicas e capacidade de bioacumulación, o que supón ameazas a longo prazo tanto para a saúde humana como para os ecosistemas.
- Límites de vertido estritos: regulamentos como a "Norma integrada de vertido de augas residuais" establecen entre as concentracións máis baixas permitidas para o níquel (normalmente ≤0,5–1,0 mg/L), o que reflicte o seu alto nivel de perigo.
- Desafíos do tratamento: a precipitación alcalina convencional pode non alcanzar os niveis de cumprimento; a miúdo requírense métodos avanzados como axentes quelantes ou precipitación de sulfuros para unha eliminación eficaz do níquel.

A descarga directa de augas residuais sen tratar resultaría nunha contaminación ambiental grave e persistente das masas de auga e do solo. Polo tanto, todos os efluentes deben someterse a un tratamento axeitado e a probas rigorosas para garantir o cumprimento das normas antes da súa liberación. A monitorización en tempo real na saída da descarga serve como unha medida fundamental para que as empresas cumpran as súas responsabilidades ambientais, garantan o cumprimento da normativa e mitiguen os riscos ecolóxicos e legais.