خزان الترسيب المختلط لمعالجة مياه الصرف الناتجة عن صناعة الطلاء والتي تحتوي على الفينول

Thread Content

تنبع مياه الصرف الناتجة عن الطلاء بشكل أساسي من المياه المستخدمة في غرف الرش الرطبة لتنظيف الهواء داخل تلك الغرف، حيث ينتقل الطلاء والمذيبات العضوية الموجودة في الهواء إلى الماء، مما يؤدي إلى تكوين مياه الصرف الناتجة عن الطلاء. يحتوي الماء المستعمل في الصرف الصحي على كميات كبيرة من جزيئات الطلاء، ويعتمد جودة هذا الماء على نوع الطلاء المستخدم (والذي يشمل الطلاءات النيتروجينية والأمينية والألكيدية والإيبوكسية)، بالإضافة إلى المذيبات مثل الإيثانول والبروبانول والإسترات والبنزين، وكذلك المواد المساعدة. أولاً: مصادر مياه الصرف الناتجة عن الطلاء والملوثات الرئيسية
1. مصادر مياه الصرف الناتجة عن الطلاء والمواد الضارة
تأتي مياه الصرف الناتجة عن الطلاء بشكل أساسي من عمليات المعالجة المسبقة للهيكل مثل إزالة الدهون، وإزالة الشحوم، والتنعيم، والفوسفاتة، والتخميد ； عملية الإلكتروفوريز الكاثودي وعمليات الطلاء الوسطي والطلاء السطحي. 2. المواد السامة والضارة الرئيسية الموجودة في مياه الصرف الناتجة عن الطلاء هي كالتالي: معالجة ما قبل الطلاء: أملاح النيترات، الفوسفاتات، الزيوت المستخدمة في عملية التذويب، المواد المساعدة في التذويب، Ni2+، Zn2+. طبقة أساسية: طلاء كهروستاتيكي بمذيبات قليلة، طلاء كهروستاتيكي خالٍ من الرصاص، صبغات، مساحيق، راتنج الإيبوكسي، البيوتانول، إيثيلين جلايكول مونوبيوتيل إيثر، الإيزوبروبانول، دايميثيل إيثانولامين، راتنج البولي بوتادين، دايميثيل إيثانول، طلاء وغيرها. طبقة وسطى، طبقة سطحية: مذيبات عضوية مثل الكسين ومذيب البانان، طبقة الطلاء، الأصباغ، المساحيق. ثانيًا، الأسباب الرئيسية لتكوّن مياه الصرف الناتجة عن الطلاء هي مياه الصرف الناتجة عن عملية إزالة الدهون. يتم معالجة هذه المياه عن طريق استخدام طريقة التحميض لفصل المكونات المختلطة فيها؛ حيث يتم إضافة أحماض غير عضوية إلى هذه المياه لخفض قيمة الـ pH إلى ما بين 2 و3، مما يؤدي إلى تفكك صابون الأحماض الدهنية الموجود في المياه، وبالتالي تصبح هذه الأحماض الدهنية غير قابلة للذوبان في الماء ولكنها قابلة للذوبان في الزيت، مما يساعد على فصل الزيت عن المياه. بالإضافة إلى ذلك، فإن إضافة الأحماض يجعل المواد الفعالة سطحيًا الأنيونية الموجودة في المخلفات الناتجة عن عملية إزالة الدهون تتحلل بسهولة في المحلول الحمضي، مما يؤدي إلى فقدان استقرارها وخروجها عن التوازن بين الخواص الدهنية والمائية لديها، وبذلك يتم تفكيك الجزيئات المتماسكة. بعد المعالجة المسبقة، انخفضت قيمة CODCr من 2500 إلى 4000 ملغ/لتر إلى 1500 إلى 2400 ملغ/لتر، وبلغت نسبة الإزالة حوالي 40% ； وقد انخفض محتوى الزيت من 300 إلى 950 ملغ/لتر إلى 50 إلى 70 ملغ/لتر، وبلغت نسبة الإزالة 90% إلى 95%. تحتوي مياه النفايات الناتجة عن عملية الإلكتروفوريز على كميات كبيرة من المركبات العضوية ذات الوزن الجزيئي العالي، حيث يمكن أن يصل مستوى CODCr إلى 20000 ملغ/لتر. كما تحتوي هذه المياه على كميات كبيرة من الرواسب الناتجة عن عملية الإلكتروفوريز، وهذه المواد تكون على شكل جسيمات دقيقة معلقة في الماء، أو على شكل مواد كولويدية ذات شحنة سالبة. يتم إضافة كميات مناسبة من بوليبروبيلين أميد الكاتيوني (PAM) وكلوريد الألومنيوم المتشابك (PAC) كعوامل تجميع، وذلك باستغلال قدرة هذه المواد على الارتباط وتكوين جسور بين الجزيئات، من أجل إزالة الملوثات من المياه المستعملة بسرعة. يتطلب معالجة السوائل الناتجة عن عملية الكهرباء الحرارية أن يكون مستوى الرقم الهيدروجيني بين 11 و12، مما يؤدي إلى ترسيب فعال للمواد الموجودة في هذه السوائل. يبلغ مستوى CODCr في الماء بعد التفاعل حوالي 2000 ملغ/لتر. بالنسبة لمياه الصرف الناتجة عن عملية الطلاء، يتم أولاً معالجتها باستخدام محلول فينتون (H2O2+FeSO4)، وذلك لأكسدة المواد العضوية الموجودة فيها، حيث تصل نسبة إزالة CODCr إلى حوالي 30%. بعد ذلك، يتم إضافة PAC وPAM لتحقيق عملية الترسيب، ومن خلال هاتين الخطوتين، يمكن الوصول إلى نسبة إزالة كلية لـ CODCr تتراوح بين 60% و80%، أي من 3000 إلى 20000 ملغ/لتر إلى 1200 إلى 4000 ملغ/لتر. يتم تصريف المياه إلى حوض تنظيم المياه المختلطة. معالجة مياه الصرف الناتجة عن صناعة الطلاء التي تحتوي على الفينول باستخدام خزان الترسيب المختلط: بعد عملية الفصل في خزان الترسيب المختلط، ونظرًا لقلة كمية مياه الصرف، يمكن إتمام عمليات نقل المواد والفصل بشكل كامل داخل الخزان، حيث يمكن استرداد جزء كبير من المواد الضارة بفعالية. نظرًا للخصائص الكيميائية النشطة للفورمالديهايد والفينول، يتم استخدام مادة التنتون كعامل استخلاص لأكسدة الفورمالديهايد والفينول إلى مركبات عضوية ذات سمية أقل ويسهل على الكائنات الحية امتصاصها وتحليلها، وبعد الأكسدة يمكن خفض قيمة COD إلى أقل من 1000 ملغ/لتر. كما يمكنه أيضًا تحويل الجزيئات العضوية الكبيرة التي يصعب تحللها إلى جزيئات عضوية صغيرة يسهل تحللها، مما يزيد من قابلية المياه الملوثة للتحلل البيولوجي، ويسهل معالجتها بطرق بيولوجية في ظروف هوائية لاحقًا. يمكن لعملية الترسيب أن تزيل المواد المعلقة من المياه الواردة، كما يمكن للجسيمات الناتجة عن الترسيب أن تمتص بعض المواد العضوية الذائبة، وفي الوقت نفسه يمكنها إزالة اللون من المياه بكفاءة.