Pazartesi, Eylül 29, 2008

ATIKSULARDA AĞIR METAL GİDERİMİ

GİRİŞ

Bu yazıda suda çözünmüş metallerin atıksu arıtma proses'i esnasında giderimi hakkında temel bilgiler vermektedir. Her arıtma tesisinin kendi dinamikleri olduğu düşünüldüğünde yazı boyunca verilecek sayılar aslında laboratuvar şartlarında yani teorik sayılardır. Arıtma tesislerine uygulandıgında farklılıklar gösterebilir.


TANIMLAR

Kostik: Sodyum Hidroksit (NaOH) Yüksek alkaliniteye sahip bir kimyasaldır.
Metal-Hidroksit: Demir sülfat, aluminyum sülfat veya demir 3 klorür gibi koagulant kimyasallarla metallerin fiziksel olarak birleşip hacminin artmış şekli.
Ağır Metaller: Kurşun, gümüş, bakır, nikel, çinko, krom vb..


YAZI

Ağır metaller arıtma prosesine girdiğinde kararlı bir yapıya sahip olup katı olarak çökmeleri olanaksızdır. Çökürmek için gerek işlem temel olarak, ilk başta metalleri metal-hidroksit haline getirmek, ardındanda kostik ilavesi ile suyu uygun pH'a getirip metal-hidroksitlerin çökelmesini beklemek.

Şimdi ağır metal çeşitlerine göre pH ve çözünebilirlik ilişkisine göz atalım;

Bakır: Kaplama sanayi atıksuların sık görülen ağır metaldir. Hidroksiti en iyi pH 8 ve civarıdır.

Bakır Hidroksit'in Teorik Çözünürlüğü


Gümüş: Porselen, fotograf, elektrokaplama ve mürekkep üretim tesislerinin atıksularında bulunan gümüş'ün hidroksiti yüksek pH derecelerinde çökelir.

Gümüş Hidroksit'in Teorik Çözünürlüğü

Nikel: Nikel kaplama yapan sanayilerin atıksularında varolan nikelin hidroksiti de gümüş gibi yüksek alkalinitede çöker.

Nikel Hidroksit'in Teorik Çözünürlüğü



Kurşun: Doğada bulunan en zararlı ağır metallerden biri olan kurşun, atıksuda konsatrasyon olarak 10mg/lt nin altına düşürmek teorik olarak mümkün değildir.

Kursun Hidroksit'in Teorik Çözünürlüğü

Kadmiyum: Kadmiyum metal alaşımları, seramik, elektrokaplama, fotoğraf, pigment, tekstil boyama, kimya sanayi ve kurşun madeni dren sularında bulunur. Çökelmesinin kimyasal reaksiyonu aşağıdadır.
1. 3Cd+2 + 2Fe(OH)3 → 3Cd(OH)2 (k) ↓ ( pH=6 da )
Demir III hidroksit Kadmiyum hidroksit
2. 3Cd+2 + 2Fe(OH)3 → 3Cd(OH)2 (k) ↓ ( pH=8.5 da )

3. Cd+2 + 2Na2S → CdS(k) ↓

Kadmiyum Hidroksit'in Teorik Çözünürlüğü



Çinko: Kaplama ve metal işleme endüstrileri, çinko, çelik işleri ve elyaf üretim tesislerinin atıksularında bulunur.
1. Zn+2 + 2OH- → Zn(OH)2(k) ↓

Çinko Hidroksit'in Teorik Çözünürlüğü

Yukarıda bahsettiğimiz ağır metaller ve diğerleri doğada kalıcı tahribata sebep olabilecek, toprak ve su kirliliğine neden olan zehirli atıklardır. Bu ağır metalleri arıtabilmek için ilk olarak yukarıda bahsettiğimiz pH larda hidroksitlerini çökeltmek devamında da uygun filtrelerden geçirip yüksek bertaraf sağlanabilemektedir.