Felületkezelő üzem szennyvíztisztítása
Megvalósítás éve: 2018
Az Ipari Parkban több üzem végez hasonló tevékenységet – autóipari alkatrészek, illetve háztartási gépek gyártását –, így a keletkező szennyvizeik is hasonló karakterűek. Ezért egy közös szennyvíz-előkezelői technológiát létesítettünk a tisztítás megvalósítására. A tervezett megoldás lényeges eleme volt a különböző szennyezettségi fokú elfolyó vizek (öblítők, koncentrátumok, ioncserélői regenerátumok stb.) szelektív elvezetése és gyűjtése.
A kezelési technológia a pH-állítást követő csapadékos leválasztáson alapul. Az iszap-víz fázisok szétválasztása után a víz ioncserélőkre megy, az iszapot pedig gépi víztelenítőre vezetjük. A tisztított víz a meglévő biológiai egységre jut – ez nem képezte vállalkozásunk részét.
A megoldás részletes ismertetése
Az Ipari Park területén működő üzemek autóipari beszállítóként gyártanak különböző alkatrészeket. Ezek későbbi megmunkálása (hegesztés, zománcozás, porszórás stb.) megköveteli a felület előkészítését – így érhető el a késztermékek korrózióállósága, hegeszthetősége és felületi tapadása, végeredményben az élettartam növelése.
A szennyvízkeletkezéssel járó felületkezelési műveletek a következők (a műveletek sorrendje és száma változhat):
- zsírtalanítás
- öblítés
- kénsavas vagy lúgos pácolás
- öblítés
- bevonatképzés
- öblítés
A kezelendő szennyvíz mennyisége Q = 135 m³/nap. A tervezett szennyvíz-előkezelési megoldás alapelve az volt, hogy a különböző szennyezettségi fokú vizeket elkülönítve gyűjtjük, majd szabályozott mennyiségben vezetjük a kezelősorra. Így szelektíven kerültek a kezelősorra az általában folyamatosan keletkező, alacsony szennyezettségű öblítővizek és ioncserélői mosóvizek, valamint az időszakosan – például hetente vagy havonta – leeresztésre kerülő tömény, álló fürdők.
| Lépés | Művelet | Vegyszer / közeg | Koncentráció (g/l) | Kezelési idő (perc) | Kád térfogata (m³) | Hőmérséklet (°C) |
| 1. | zsírtalanítás | Bonderite C-AK 1372 | 40–50 | 15–20 | 0,7 | 60–70 |
| 2. | öblítés | csapvíz | max. pH 10 | 1–3 | 0,7 | 40–70 |
| 3. | kénsavas pácolás | kénsav | 130–180 | 15–20 | 0,7 | 50–70 |
| 4. | savas öblítő | ioncserélt víz | min. pH 4 | 1–3 | 0,7 | 18–22 |
| 5. | kénsavas pácolás | kénsav | 80–120 | 3–5 | 0,7 | 18–22 |
| 6. | öblítés | ioncserélt víz | min. pH 4 | 3–10 | 0,7 | 18–22 |
| 7. | öblítés | Na₃PO₄ / NaNO₂ | 3–4 / 1–2 | 2–5 | 0,7 | 50–70 |
| 8. | öblítés | ioncserélt víz | pH 3–10 | 1–3 | 0,7 | 18–22 |
| 9. | zsírtalanítás | Bonderite C-AK 1372 | 15–25 | 5–15 | 0,7 | 40–70 |
| 10. | öblítés | ioncserélt víz | max. pH 10 | 1–3 | 0,7 | 50–70 |
1. táblázat: Egy felületkezelői kádsor jellemzői
Képek a megvalósításról
A kémiai kezelés lényege
Az oldott fémtartalom (Zn, Mn, Fe, Al), valamint a fluorid-, szulfát- és foszfáttartalom leválasztása mésztejes kezeléssel történik: a vízben oldott fémtartalom hidroxid formában, a foszfáttartalom kalcium-foszfát és alumínium-foszfát, a szulfáttartalom kalcium-szulfát, a fluoridtartalom pedig kalcium-fluorid formájában válik le, és az egyéb szennyezőanyagokkal együtt az iszapfázisba kerül. A folyamatokat alumíniumtartalmú szennyvízkezelő szerrel (Aquapac) gyorsítjuk. A fémek hidroxid formában történő leválasztásán túl az oldott szennyezőanyagok, valamint a zsír- és olajtartalom további csökkentését a kialakuló alumínium-hidroxid pelyhek segítik.
A szennyvíztisztítás során lejátszódó főbb szennyezőanyag-leválasztási reakciók:
Al3+ + PO43− → AlPO4
3 Ca2+ + 2 PO43− → Ca3(PO4)2
Ca2+ + 2 F− → CaF2
Ca2+ + SO42− → CaSO4
A szennyvíz semlegesítésével a nehézfém- és fémionok csapadékba vihetők az alábbi reakcióegyenletek szerint:
Fe3+ + 3 OH− → Fe(OH)3
Al3+ + 3 OH− → Al(OH)3
Mn2+ + 2 OH− → Mn(OH)2
Zn2+ + 2 OH− → Zn(OH)2
| Megnevezés | Érték |
| pH | 4–12 |
| KOI | 100–3000 mg/dm³ |
| SZOE (olajok, zsírok) | 100–500 mg/dm³ |
| Összes mangán | 1–2 mg/dm³ |
| Összes fluorid | 1–2 mg/dm³ |
| Összes szulfát | 10–500 mg/dm³ |
2. táblázat: A kezelendő szennyvíz várható összetétele
A főbb technológiai lépések
- az egyes elfolyók – szükség szerinti – szelektív gyűjtése, átlagosítása;
- a koncentrátumok (savas, lúgos) szelektív betárolása;
- feladás a kezelősorra a számított terheléseknek megfelelő térfogatáramokban;
- pH-állítás;
- kémiai kezelés vegyszeradagolással;
- a keletkező iszapfázis elválasztása a vízfázistól ülepítéssel;
- az iszap víztelenítése kamrás szűrőpréssel;
- a vízfázis utókezelése ioncserélő oszlopokon;
- kibocsátás végkontroll aknán keresztül.
Technológiai folyamatábra
| Komponens | Kibocsátási határérték | Típus |
| pH | 6,5–9 | területi határérték |
| Dikromátos oxigénfogyasztás (KOI_Cr) | 75 mgO/l | területi határérték |
| Biológiai oxigénigény (BOI₅) | 25 mgO/l | területi határérték |
| Ammónia-ammónium-nitrogén | 10 mg/l | területi határérték |
| Összes szervetlen nitrogén | 40 mg/l | területi határérték |
| Összes nitrogén | 50 mg/l | területi határérték |
| Összes lebegőanyag | 50 mg/l | területi határérték |
| Összes foszfor | 5 mg/l | területi határérték |
| Szerves oldószer extrakt (olajok, zsírok) | 5 mg/l | területi határérték |
| Összes nikkel | 150 µg/l | egyedi határérték |
| Összes kadmium | 1,2 µg/l | egyedi határérték |
| Összes cink | 400 µg/l | egyedi határérték |
| Összes króm | 150 µg/l | egyedi határérték |
| Króm (VI) | 100 µg/l | egyedi határérték |
3. táblázat: Az egységes környezethasználati engedélyben előírt határértékek
Vállalkozási határaink
A projekt megvalósítása úgynevezett „kulcsrakész” kivitelben történt. Vállalkozási határaink a következőket foglalták magukban:
- a gyártástechnológiai folyamatok szennyvízkibocsátásainak helyszíni felmérése;
- laboratóriumi kezelési kísérletek elvégzése;
- technológiai tervezés;
- az engedélyeztetéshez szükséges dokumentációk elkészítése;
- a technológia megvalósításához szükséges gépek, berendezések beszerzése és/vagy elkészítése;
- a technológia telepítése;
- beüzemelés és a kezelés betanítása;
- a próbaüzem szakmai felügyelete és a próbaüzemi zárójelentés elkészítése;
- az üzemeltetési engedélyes dokumentáció elkészítése.
A szennyvízkezelési technológia automatikus üzemű: vezérlését központi PLC biztosítja, szintkapcsolók, érzékelők, motoros szelepek és pH-szondák segítségével. A projekt 2018-ban valósult meg.