שפכי צבע על בסיס מים: מקורות, הרכב ומאפיינים עיקריים

מָבוֹא

צבעים על בסיס מים הפכו לסטנדרט בתעשייה בגימור מתכות, רכב, רהיטים, ציפוי סלילים ואינספור מגזרים אחרים, הודות לתקנות VOC ודרישות סביבתיות מחמירות. הם מבטלים במידה רבה את פליטות הממסים בשלב היישום - אך הם מעבירים את הבעיה במורד הזרם. השפכים הנוצרים מייצור צבע וציפוי הם אחד הזרמים התעשייתיים הקשים ביותר לטיפול: הם יציבים, בעלי אמולסיה גבוהה, מתכלים בצורה גרועה ובעלי צבע עז.

לפני שניתן לבחור כל חומר כימי, יש להבין את חומרי השפכים עצמם. מאמר זה מתאר מהיכן מגיעים שפכי צבע על בסיס מים ואת חמשת המאפיינים המגדירים את התנהגותם בטיפול.

מאיפה מגיעים שפכי צבע על בסיס מים?

שפכי צבע על בסיס מים נוצרים בשני שלבי ייצור עיקריים. ברוב המפעלים, שני הזרמים משולבים לשפכים "מקיפים" אחד לפני הטיפול.

1. שפכי תהליך ייצור צבע

במהלך ייצור צבע, שפכים נובעים מניקוי ציוד הייצור (מערבלים, כורים, קווי מילוי) ושטיפת רצפות הסדנה. מי שטיפה אלה מכילים מונומרים שלא הגיבו, חומרי פיזור, עזרי יצירת שכבה ורכיבי פורמולציה אחרים שלא הגיבו במלואם או שלא שולבו במוצר הסופי.

2. שפכי יישום ציפוי (במורד הזרם)

במפעלי ציפוי, נוצרים שפכים בעת החלפת מי מחזור בתאי ריסוס וכאשר ניקוי אקדחי ריסוס. זרם זה מכיל כמויות גדולות של צבע מוכן לשימוש, חומרי ריסוס ועזרי ניקוי - למעשה, צורה מדוללת של הצבע המוגמר עצמו.

3. שפכים משולבים

כאשר מערבבים את זרמי הייצור והיישום, התוצאה היא שפכי צבע מקיפים על בסיס מים שאיכותם משתנה באופן מתמיד בהתאם ללוחות הזמנים של הייצור, צבעי הצבע והפורמולות.

חמשת המאפיינים המגדירים

1. הרכב מורכב ועומס אורגני משתנה מאוד

מי השפכים מכילים מגוון רחב של חומרים אורגניים - שרפים, מונומרים אקריליים, חומרים מפזרים, חומרים פעילי שטח, חומרי התגבשות, ביוצידים ופיגמנטים. העומס האורגני משתנה בחדות בין סבבי ייצור ומחזורי ניקוי, מה שמקשה על מינון עקבי של כימיקלים.

2. מערכת יציבה ורמת אמולסיה גבוהה

אותם חומרים פעילי שטח, חומרי פיזור ועוזרים ליצירת שכבה המייצבים צבע בפחית מייצבים אותו גם במים. מי השפכים יוצרים אמולסיה יציבה שבה פאזות פולימריות ופיגמנט מפוזרות דק. זו הסיבה שהפרדה פשוטה באמצעות כוח משיכה אינה עובדת, ומדוע דמולסיפיקציה הוא הקרב הראשון בטיפול.

3. התכלות ביולוגית ירודה ועיכוב ביולוגי חזק

רבים מהרכיבים האורגניים עמידים בפני התקפה ביולוגית, וחלקם - במיוחד ביוצידים, חומרי ריפוי ומונומרים מסוימים - מעכבים או רעילים למיקרואורגניזמים. יחס BOD/COD נמוך בדרך כלל, כלומר לא ניתן להשתמש במערכת ביולוגית כטיפול עיקרי ללא טיפול כימי מקדים אגרסיבי.

4. עוצמת צבע גבוהה ומליחות משתנה

פיגמנטים וצבעים מעניקים צבע עז, תלוי-פורמולציה - ורוד, אדום, סגול, אפור, שחור ועוד. תכולת המלח משתנה בהתאם לפורמולציה ולנהלי הניקוי, דבר שעלול להפריע ל... כימיה של קרישה וטיפול בהמשך.

5. pH כמעט ניטרלי עד בסיסי מעט

שלא כמו זרמים תעשייתיים רבים, שפכי צבע על בסיס מים הם בדרך כלל כמעט ניטרליים או מעט בסיסיים (pH 7-8). זה חיובי במובן אחד: משמעות הדבר היא שנדרשת מעט חומצה או בסיס כדי לחדשאֲבָל חלון העבודה הנייטרלי (pH 6-7) שבו כימיית הקרישה והפלוקולציה מתפקדים בצורה הטובה ביותר.

מדוע מאפיינים אלה חשובים

כל מאפיין מגביל את סדרת הטיפולים:

יחד, הם מצביעים על מערכת טיפול פיזיקלי-כימית קצרה ועתירת כימיה, ולא על מפעל ביולוגי קונבנציונלי.

מַסְקָנָה

שפכי צבע על בסיס מים נוצרים הן בשלבי הייצור והן בשלבי היישום, והמאפיינים המגדירים אותם - הרכב מורכב, אמולסיה יציבה, התכלות ביולוגית נמוכה, צבע גבוה ו-pH כמעט ניטרלי - קובעים כל החלטה טיפולית עוקבת. הבנת יסודות אלה היא הצעד הראשון לקראת תוכנית טיפול קצרה, מהירה ויציבה.