(Görsel Kaynak: chem.wisc.edu)
Temel olarak sanayide ve pratikte, kimyasal arıtma işlemlerinde en çok karşılaşılan kimyasal çöktürme işlemidir. Atıksularındaki asıl kirleticilerin ağır metaller olduğu metal kaplama, metal yüzey temizleme gibi sektörlerin atıksularındaki asıl kirleticiler olan ağır metallerin giderimi, pH temelli ağır metal giderimi olan kimyasal çöktürme ile yapılır.
Atıksulardaki ağır metallerin çökmesini sağlamak için atıksuya kireç ve kostik eklenip pH yükseltilerek, yeri geldiğinde de asit türevleri eklenip pH düşürülerek, bu ağır metallerin çökmesi sağlanır. Bu işleme nötralizasyon işlemi de denilir. Bu nötralizasyon işlemi ile giderimi hedef alınan ağır metallerin, çözünürlüklerinin en düşük olduğu pH'da metal hidroksitleri şeklinde çöktürülmeleri sağlanır.
Ağır metallerin çözünürlüklerinin atıksuyun pH derecesine göre değiştiği ve çöktürme için en verimli oldukları yani çözünürlüklerinin en düşük olduğu noktalar için aşağıdaki şekil-1'e göz atabilirsiniz:
Yukarıdaki şekilden de görüleceği üzere her ağır metalin çöktürme işlemi için standart bir pH aralığı vardır. Bu pH aralığında ağır metallerin çökeceği varsayılır ve partikül haline gelip çökerler; fakat kendiliğinden çökemeyen partiküllerin çökmesini kolaylaştırmak için suya Koagülasyon (pıhtılaştırma) ve Flokülasyon (yumaklaştırma) kimyasalları eklenir ve reaksiyon tankındaki karıştırıcının da yardımı ile reaksiyon işlemi ve çöktürme gerçekleşir. Temel olarak ve sanayide karşımıza en çok çıkan kimyasal ön arıtma tesisine, reaksiyon tankına ve arıtma tesisine göz atmak isterseniz https://www.endustriyelatiksu.net/2020/05/basit-bir-kimyasal-on-artma-tesisi-ve.html yazısına bakabilirsiniz.
Yukarıdaki şekilin ph-çözünürlük grafiğinin anlaşılması için şöyle bir misal getirecek olursak: Bakırı (Cu) ele alalım. Görüldüğü gibi bakırın çözünürlüğü pH yaklaşık 6'dan, pH yaklaşık 8.8'e kadar azalmakta, pH 8.8'den sonra ise artmaktadır. pH 12'de bakırın çözünürlüğü kabaca yaklaşık 0.1 mg/L'nin üzerine kadar gider. Görüldüğü gibi bakırda çöktürmenin ideal, optimum pH değeri yaklaşık 8.8'dir. Kimyasal arıtma işlemi sırasında bakırı çöktürmek için pH bu aralığa getirilir, ve bakır çökmeye başlar. Yukarıda da bahsedildiği gibi, tabii ki çökme işlemi sadece nötralizasyon ile yapılmaz. Bu sürece karıştırıcı, koagülasyon (pıhtılaştırma) ve flokülasyon (yumaklaştırma) kimyasalları da dahil edilerek, çökme kalitesi ve hızı artırılır.
Bu esaslar dahilinde yapılan kimyasal çöktürme işlemi aslında her sektör için özel denilebilir bir hassasiyettedir. Hatta aynı metal kaplama işini yapan iki işletme düşünelim, ikisi de siyanürsüz bazik çinko kaplama yapıyor olsun. Yine de iki firmanın da endüstriyel atık suyunun karakteri farklılık gösterebilir. Bunun sebebi kaplama yaptıkları malzemelerin farklı olabilmesidir. Temel olarak, arıtma işleminde aynı iş akım şeması iki işletme için de iş görür gibi olsa da, böyle durumlarda dahi ezberden gidilmemeli ve jar testi yapılmalıdır.
Kısaca jar (kavanoz) testinden de bahsetmek gerekirse, bir nevi atıksuyu karakterize etme işlemi, gerçek arıtmanın simülasyonu, bir çeşit prototip arıtma işlemidir. Arıtılacak atıksuyun küçük bir miktarı ile arıtma işlemi yapılır. Bu genelde 1 litrelik bir atıksudur. Bu işlem esnasında artıma süreci belirlenir. Hangi pH derecesinde ne kadar karıştırılacağı ve hangi pıhtılaştırıcı ve yumaklaştırıcı kimyasallardan ne kadar kullanılacağı belirlenir. Bu oranların miktarları da doğru orantı formülleri ile reaksiyon tankına tatbik edilerek gerçek arıtma işleminde kullanılacak miktarlar ve süreler belirlenir. Jar testi, deneme yanılma çalışması için de uygulanabilir bir yöntemdir.
Sahadan edindiğimiz tecrübeye bakarak söyleyebilirim ki: Bazen atısuyunu sürekli arıtan ve limitlerde problem yaşamayan bir işletmenin arıtması bile günü geldiğinde limit değerlerinde problem yaşayabilir. İşletmenin faaliyetinde ve atıksu kaynaklanan ünitelerinde bir farklılık yoktur ama öngörülemeyen bir değişiklik meydana gelmiştir. Mesela metal kaplama ünitesi için konuşacak olursak kaplanan malzemenin alaşım oranı değişmiştir ki fark edilemez ya da arıtma kimyasallarından birinin kalitesinde değişiklik olmuştur ki bunu da fark etmek çok zordur. Hava sıcaklıklarının düşmesi ya da artması bile, arıtma kalitesini etkileyebilir ve değiştirebilir.
Tüm bu sebeplerle en problemsiz arıtma işlemlerinin yapıldığı firmaların atıksuyu bile en az 3 ayda bir jar testinden geçirilmeli ve kontrol edilmelidir. Gerekirse arıtmada kullanılan iş akım şeması değiştirilmelidir.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder