Metal kaplama endüstrisinde atıksu arıtma tesisi performans değerlendirmesi ve arıtım veriminin iyileştirilmesi seçeneklerinin araştırılması

Abstract

Endüstriyel faaliyetlerden biri olan metal kaplama sanayisi, hızla gelişen sanayi dalları arasında önemli bir yere sahiptir. Metal kaplama endüstrilerinde metal parçalar, kaplama banyolarında kaplandıktan sonra durulama banyolarında yüzeyleri temizlenir ve kaplama çözeltilerinin bir kısmı durulama sularına geçer. Bu endüstriden ortaya çıkan atıksular, uygun bir arıtım yapılmadan deşarj edilirse içerdiği çeşitli toksik maddelerle hem çevreye hemde besin ziniciri yoluyla insanoğluna zarar verebilmektedir. Bu çalışmada metal kaplama faaliyeti yürütmekte olan bir firmanın elektrokimyasal kaplama prosesi ele alınarak, kimyasal atıksu arıtma tesisi performansı ve arıtım verimi iyileştirme seçenekleri değerlendirilmiştir. Kaskat sistemi durulama ünitelerinde iyileştirme seçeneği olarak kullanılmış olup 2020 yılı Haziran ve Temmuz aylarında gerçekleştirilen analiz sonuçları dikkate alınarak, arıtma performansında, kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) %1, demir (Fe+2) %3, bakır (Cu+2) %1 ve sülfat (SO4-2) parametreleri açısından %2'lik verim artışı tespit edilmiştir. Ayrıca kullanılan kaskat sistemi ile ortalama su tüketiminde 2016 Yılına göre % 35,6'lık su tasarrufu sağlanarak arıtma tesisinde hammadde ve kaynak optimizasyonu konusunda iyileşme görülmüştür. Ağır metal ve sülfat giderimi ile ilgili mevcut arıtma yöntemleri ve yapılan diğer çalışmalar ile kıyasla kaskat sistemleri yatırım maliyetleri düşük, su tasarrufu yaparak kaynağında atıksu oluşumunu azaltan, ürünler üzerinde taşınan veya durulama hatlarında oluşan atıksuları kimyasalları tekrar kaplama banyolarına iletilmesi ile değerli ağır metal ve kimyasal geri kazanımı sağlayan, kazanımları ile arıtma tesisine iletilen atıksu konsantrasyonlarını azaltan ve arıtma verimini iyileştiren, üretim ve arıtma tesisi işletme maliyetlerini azaltan sürdürülebilir üretim ve çevre temelli arıtım seçeneklerini iyileştiren alternatif sistemler olarak değerlendirilebilir.

Metal coating industry, which is one of the industrial activities, has an important place among the rapidly developing industrial branches. In the metal plating industries, after the metal parts are coated in the plating baths, their surfaces are cleaned in the rinsing baths and some of the plating solutions pass into the rinsing waters. If the wastewater from this industry is discharged without proper treatment, it can harm both the environment and human beings through the nutrient chain with various toxic substances it contains. In this study, the electrochemical coating process of a company that carries out metal coating activities was handled, and the performance and treatment efficiency improvement options of the chemical wastewater treatment plant were evaluated. Cascade system has been used as an improvement option in rinsing units, and considering the analysis results carried out in June and July 2020, chemical oxygen demand (COD) 1%, iron (Fe+2) 3%, copper (Cu+2) 1% in treatment performance. A 2% increase in yield was determined in terms of sulphate (SO4-2) and sulphate parameters. In addition, with the cascade system used, a water saving of 35.6% was achieved in average water consumption compared to 2016, and an improvement was observed in raw material and resource optimization in the treatment plant. Compared to the existing treatment methods and other studies related to heavy metal and sulfate removal, cascade systems have low investment costs, reduce the generation of wastewater at the source by saving water. It can be considered as alternative systems that provide recovery, reduce the wastewater concentrations transmitted to the treatment plant with their gains, improve the treatment efficiency, reduce production and treatment plant operating costs, and improve sustainable production and environmental-based treatment options.