סקירה של טיפול בשפכים מתכות כבדות ומתכות

1. שפכים מתכת כבדה

מאפיינים מרכזיים:
סוג זה של שפכים מקורו בעיקר בתהליכים תעשייתיים כגון כרייה, התכת מתכות, ציפוי אלקטרו, ייצור חומרי הדברה ותרופות, צבע וייצור פיגמנטים. המאפיין העיקרי שלו הוא הריכוז הגבוה של יוני מתכת שונים, כגון נחושת, אבץ, כרום, קדמיום ועופרת. ליוני מתכת אלו יש רעילות ביולוגית משמעותית, כאשר רמות הרעילות משתנות מאוד בין מתכות שונות; חלקם מסוכנים ביותר לסביבה האקולוגית ולבריאות האדם. יתר על כן, יוני מתכת כבדים רבים נוטים ליצור משקעים בלתי מסיסים בתנאים ספציפיים כמו רמות pH מסוימות.

שיטות טיפול:
טכנולוגיות טיפול בשפכי מתכות כבדות סובבות בעיקר סביב שני עקרונות ליבה:

טרנספורמציה והפרדה כימית:זה כרוך בהמרת מתכות כבדות מומסות לתרכובות בלתי מסיסות או צורות יסוד באמצעות תגובות כימיות, ולאחר מכן הפרדה באמצעות משקעים או ציפה. השיטות הנפוצות כוללות משקעי נטרול, משקעים סולפידים, הפרדת ציפה, משקעים/ציפה אלקטרוליטית ואלקטרוליזה של ממברנה.

ריכוז פיזי והתאוששות:מטרה זו לרכז ולהפריד את מי השפכים מבלי לשנות את המינים הכימיים של המתכות הכבדות, מה שעלול לאפשר שחזור משאבים. השיטות הנפוצות כוללות אוסמוזה הפוכה, אלקטרודיאליזה, ריכוז אידוי וחילופי יונים.
בפועל, בחירת שיטה בודדת או שילוב של תהליכים תלויה באיכות, בכמות ובמטרות הטיפול של השפכים.

2. שפכים מתכתיים

מאפיינים מרכזיים:
שפכים מתעשיית המתכות מאופיינים בנפח גדול, בהרכב מורכב ובתנודות משמעותיות באיכות המים. בהתבסס על מקור וטבע, ניתן לסווג אותם למי קירור, כבישה של שפכים, שטיפת שפכים, שטיפת שפכים, שפכים של קוקינג ושפכים מתהליכי ייצור כגון עיבוי, נוזלי הפרדה והצפות.

שיטות טיפול:
הטיפול בשפכים מתכתיים שם דגש על הפחתת מקור וניהול משולב:

קידום ייצור נקי יותר:מחקר ואימוץ תהליכים וטכנולוגיות חדשות -חוסכות מים, שאינן- מזהמות או מזהמות פחות, כגון כיבוי קוקי יבש, חימום מוקדם של פחם, והסרת גופרית ישירה והפחתת גז מבית קוק.

שיפור שחזור משאבים:פיתוח טכנולוגיות ניצול מקיפות להחזרת חומרים יקרי ערך ואנרגיה תרמית משפכים וגזי פליטה, תוך מזעור אובדן משאבים.

שיפור שיעורי מיחזור המים:יישום תכנון משולב של משאבי מים ושימוש מדורג (שימוש חוזר רציף) על בסיס דרישות איכות המים של שלבי תהליך שונים, לצד חיזוק טכניקות ייצוב מים להגדלה משמעותית של שיעורי מיחזור המים.

פיתוח טכנולוגיות טיפול יעילות:חידוש תהליכי טיפול חדשים המותאמים למאפיינים של שפכים מתכתיים. לדוגמה, הפרדה מגנטית לטיפול בשפכי פלדה מציעה יתרונות כמו יעילות גבוהה, טביעת רגל קטנה וקלות תפעול.