Krom - Nikel kaplama atıksuları nasıl arıtılır?


Krom nikel kaplama
(Görsel Kaynak: chrometech.net)

    Öncelikle şunu hatırlatmalıyız ki, aynı faaliyet türünden kaynaklanıyor olsa da her atıksuyun karakteri aslında kendine hastır. Bu yüzden karakterizasyon, arıtılabilirlik çalışmaları, jar testleri ile yapılıp pH aralıkları koagülant türü ve dozaj miktarı, karıştırıcı devir ve miktarları belirlenmelidir. 

Bu konuda şu makaleler de yardımcı olabilir:


    Bu yazıda, atıksularda içerdiği krom nikel yükü fazlalığı açısından, krom-nikel kaplamadan kaynaklanan endüstriyel nitelikli atıksuların nasıl arıtılacağından bahsedilecektir. Yazıda geçecek uygulamalar 1 tonluk reaksiyon tankına göre tasarlanmıştır. Aynı tatbikat sizin arıtmak istediğiniz içerisinde ana kirletici olarak krom - nikel metalleri bulunan kaplama atıksuları için istenilen sonucu vermese de, işlemin krom ve nikel çöktürme hedefli ana hatları belli olacağından, neticede istenilen deşarj şartlarını bulmanızda çok faydası olacağı kanaatindeyim.

    Örneğimizde içerisinde krom ihtiva eden atıksularda korom iyonu olarak Cr+6'nın da bulunduğunu var sayacağız. Bulunduğu varsayılan Cr+6'nın çöktürülebilmesi için Cr+3'e indirgenmesi gerekmektedir. Neden Cr+6 olarak çöktürülmediğinin sebebi ise Cr+6'nın Cr+3'e göre çok daha fazla zararlı ve kanserojen olmasıdır.

    Cr+3 insan vücudu için temel bir elementtir ve günlük 50-200 mikro gram alınması tavsiye edilir. Tabi ki, tıpkı demir ve çinko gibi sonuçta insan vücudunda bulunsa da, ağır metal olduğundan arıtılmış atıksuda bir limitten sonra bulunması istenmez.

  C+6 ise kronik ya da akut maaruziyetlerde çok daha tehlikelidir. Kanserojendir. Hayvan deneyleri üzerinde yapılan çalışmalarda , solunum yoluyla alındığında solunum sistemini etkilediği, solunum yetersizliğine baş dönmelerine ve öksürmelere  sebep olduğu görülmüştür. Bir şekilde ağız yoluyla alındığında ise karın ağrıları, kusma ve kanama gibi rahatsızlıklara yol açmaktadır.

   Cr+6'nın indirgenmesi için Sodyum Metabisülfit (Na2S2O5) kullanılır. Sodyum Metabisülfit (Na2S2O5) suya eklendiği zaman Sodyum bisülfite (NaHSO3) dönüşür. (Bakınız reaksiyon 1)
Sudaki asit varlığı ile sodyum bisülfite (Bakınız reaksiyon 2) ile gösterilen reaksiyona girer.

    Na2S2O5 + H2O -> 2NaHSO3 (1)
    3NaHSO3 + 2H2CrO4 + 3H2So4 -> Cr2(So4)3 + 5H2O+3NaHSo4 (2)
    
Böylece Cr+6 , Cr+3'e indirgendikten sonra, Kostik (NaOH) ile tepkimeye girerek Krom hidroxit [Cr(OH)3] olarak çökelti oluşturur: (Bakınız reaksiyon 3)

 Cr2(So4)3+3NaOH -> 2Cr(OH)3 + 3Na2SO4 (3)

    Atıksuyun arıtımında, verilen değerler bir tonluk reaksiyon tankı için olup, atıksuyun karakterine göre değişebileceğini hatırlatalım:

    1)- Karıştırıcı hızlı devirde çalıştırılır. Atıksu reaksiyon tankına alınır, atıksuyun pH'ı ölçülür. Atıksuyun pH'ı sülfürik asit ile ikiye düşürülür. İkinin altında ise kostik ile ikiye kadar çıkartılmalıdır.

  2-) Bu aşamada, yukarıda teorisinden bahsettiğimiz Cr+6 indirgenmeye çalışılır. Bunun için atıksuya sodyum metabisülfit eklenir. Dozajlama miktarını jar testi ile tayin edebileceğiniz gibi, azar azar sodyum meta bisülfit ekleyerek, atık suyun renginin haki yeşiline dönmesini bekleyebilirsiniz. Bu, 20-25 saniye içerisinde olur ve rengi gördüğünüzde Cr+6 , Cr+3'e indirgenmiş var sayılır. Ve Atık suyunuzdaki Krom çökertilmiştir.

   3-) Karıştırıcı bir müddet daha çalıştırılır. Sülfat giderimi yapılacak ise BaCl2 eklenir. Suyun rengine yeşilden koyu renge dönene kadar BaCl2 eklenir.

  4-) 15 dakika karıştırıldıktan sonra pH 11 olana kadar kostik eklenir.

    5-) Karıştırıcı yavaş devire getirilir. Flok oluşumu için reaksiyon tankına, su ile seyreltilmiş polielektrolit eklenir (örnekteki 1 tonluk reaksiyon tankı için 3-5 gram polielektrolitin sulandırılmış hali yeterlidir), flok oluşumu gözlemlenmeye başlayıncaya dek, 5 dakikaya kadar karıştırılmaya devam edilir.

   6) Karıştırıcı kapatılır. Tam çökelme için en az iki saat daha beklenir. Arıtılmış atıksuyun pH'ı 11'dir. 11 kanal deşarj limitlerini sağlar. pH'ı düşürmeye gerek yoktur.

    Bu yazı vasıtasıyla genel hatları ile krom ve nikel ihtiva eden bir atıksuyun pratikteki arıtma usulü aktarılmaya çalışılmıştır. 

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder