เมื่อโรงงานได้รับรายงานน้ำเสียรายไตรมาสและพบตัวเลขที่ไม่คาดคิดในสายโครเมียม สัญชาตญาณแรกคือการมองหาสาเหตุเดียว ในทางปฏิบัติ สิ่งอำนวยความสะดวกไม่ค่อยมีความหรูหราขนาดนั้น โครเมียมที่มีอยู่ในหอทำความเย็นและระบบท่อมักจะเป็นผลจากปัจจัยหลายประการที่ทับซ้อนกัน: โปรแกรมการบำบัดในอดีตที่ใช้สารยับยั้งการกัดกร่อนที่มีโครเมต พฤติกรรมตามธรรมชาติของโลหะผสมที่มีโครเมียมเป็นส่วนประกอบ และเคมีของน้ำที่มีความเข้มข้นของวงจรการทำความเย็นนั้นเอง คำถามเชิงปฏิบัติสำหรับผู้ปฏิบัติงานและวิศวกรบำบัดน้ำไม่เพียงแต่ "โครเมียมที่อยู่ในกระบวนการระบายของเรามีปริมาณเท่าใด" แต่ยังรวมถึง "โครเมียมในรูปแบบใด มาจากไหน และเราต้องทำอย่างไรในตอนนี้"
ควรหาข้อสรุปก่อน: โครเมียมเฮกซะวาเลนต์ซึ่งเป็นรูปแบบที่ทำให้สารยับยั้งโครเมตมีประสิทธิผลมาก ยังเป็นรูปแบบที่สร้างภาระในการปฏิบัติตามกฎระเบียบอีกด้วย หากระบบของคุณมีโครเมียมเฮกซะวาเลนต์อยู่เหนือขีดจำกัดการปล่อยหรือการปล่อยมลพิษ คำตอบระยะยาวที่ถูกต้องคือการเปลี่ยนผ่านอย่างมีโครงสร้างไปสู่โปรแกรมควบคุมการกัดกร่อนที่ไม่ใช่โครเมต ไม่ใช่เหตุการณ์การชะล้างเพียงครั้งเดียว
ที่มาของโครเมียมในหอหล่อเย็นและระบบท่อ
โครเมียมสามารถเข้าสู่ระบบทำความเย็นผ่านช่องทางที่แตกต่างกันสามทาง และสิ่งอำนวยความสะดวกส่วนใหญ่ที่มีการค้นพบโครเมียมจะมีมากกว่าหนึ่งช่องทางที่ทำงานในเวลาเดียวกัน
เคมีบำบัดโครเมตแบบเดิม
เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่สารเคมีโครเมต เช่น โซเดียมโครเมตและโซเดียมไดโครเมต เป็นตัวเลือกมาตรฐานในการควบคุมการกัดกร่อนสำหรับหอทำความเย็นหมุนเวียนแบบเปิดและลูปปิด พวกเขาสร้างเหล็กกล้าคาร์บอนอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้โรงงานสามารถทำงานได้โดยมีอัตราการกัดกร่อนต่ำมาก แต่โปรแกรมโครเมตก็ทิ้งสารตกค้างเช่นกัน เมื่อโรงงานเปลี่ยนมาใช้โปรแกรมที่ไม่ใช่โครเมตเมื่อหลายปีก่อน โครเมียมเก่าไม่ได้หายไปง่ายๆ มันเกาะตัวอยู่ในพื้นที่ที่มีการไหลต่ำ สะสมอยู่ใต้คราบตะกอน และติดอยู่ในผลิตภัณฑ์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนบนผนังท่อ แหล่งกักเก็บโครเมียมนั้นสามารถแสดงต่อไปในตัวอย่างที่ถูกระเบิดได้นานหลังจากที่เอาโครเมตถังสุดท้ายออกจากโกดัง
โลหะผสมที่มีโครเมียมแบริ่งและโลหะวิทยาท่อ
โครเมียมยังเป็นองค์ประกอบโครงสร้างของระบบด้วย ท่อสแตนเลส ท่อแลกเปลี่ยนความร้อน และใบพัดปั๊มมีโครเมียมประมาณ 10 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของฟิล์มป้องกันออกไซด์ ภายใต้สภาวะปกติ ฟิล์มจะคงสภาพเดิมและโครเมียมยังคงยึดเกาะอยู่ แต่เมื่อสภาวะออกซิไดซ์เปลี่ยนแปลง เมื่อฟิล์มพาสซีฟเสียหาย หรือเมื่อคลอรีนรุนแรง โครเมียมจำนวนเล็กน้อยก็สามารถถูกปล่อยลงสู่น้ำได้ ตัวออกซิไดเซอร์ที่แรง เช่น คลอรีน สามารถเปลี่ยนส่วนหนึ่งของโครเมียมไตรวาเลนต์ที่ปล่อยออกมาให้เป็นโครเมียมเฮกซะวาเลนต์ได้ ระบบที่ไม่มีประวัติโครเมตเลยจึงสามารถสร้างการอ่านค่า Cr(VI) ที่ตรวจพบได้
น้ำแต่งหน้าและวัฏจักรของความเข้มข้น
แหล่งน้ำในเขตเทศบาลและแหล่งน้ำบาดาลบางแห่งมีระดับโครเมียมเล็กน้อยซึ่งไม่มีนัยสำคัญในแหล่งจ่ายสำหรับดื่ม แต่จะมีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อหอทำความเย็นทำงานที่รอบความเข้มข้นที่สูงขึ้น หากหอคอยทำงานที่หกถึงแปดรอบ ปัจจัยความเข้มข้นจะคูณโลหะที่ละลายในน้ำเติมทั้งหมด วิถีทางนี้ไม่ค่อยเป็นแหล่งที่โดดเด่น แต่สามารถอธิบายค่าพื้นฐานของโครเมียมระดับต่ำที่ยังคงมีอยู่หลังจากการเปลี่ยนแปลงเคมีบำบัด
โครเมียมเฮกซาวาเลนต์กับไตรวาเลนต์โครเมียม: แบบฟอร์มเป็นตัวกำหนดความเสี่ยง
โครเมียมบางชนิดไม่ทำงานในลักษณะเดียวกันในระบบน้ำหล่อเย็น ผลที่ตามมาด้านกฎระเบียบและการปฏิบัติงานขึ้นอยู่กับสถานะออกซิเดชันเกือบทั้งหมด ไตรวาเลนต์โครเมียม Cr(III) ค่อนข้างไม่ละลายในช่วง pH โดยทั่วไปของน้ำหล่อเย็น เกิดการตกตะกอน และมีความเป็นพิษเฉียบพลันต่ำ เฮกซะวาเลนต์โครเมียม Cr(VI) ละลายได้สูง เคลื่อนที่ได้ และจัดเป็นสารก่อมะเร็งในระบบทางเดินหายใจ ความแตกต่างดังกล่าวผลักดันทุกการตัดสินใจเชิงปฏิบัติเกี่ยวกับการสุ่มตัวอย่าง การทำความสะอาด และการเลือกผลิตภัณฑ์
| คุณสมบัติ | ไตรวาเลนท์โครเมียม (Cr(III)) | เฮกซะวาเลนต์โครเมียม (Cr(VI)) |
|---|---|---|
| สีทั่วไปในสารละลาย | สีฟ้า-เขียว | สีเหลืองถึงสีส้ม |
| ความสามารถในการละลายในน้ำหล่อเย็น | ต่ำ; ตกตะกอนเป็นโครเมียมไฮดรอกไซด์ | สูง; ยังคงเป็นโครเมตที่ละลายน้ำได้หรือไดโครเมต |
| ความเป็นพิษ | ความเป็นพิษเฉียบพลันต่ำ ปริมาณการติดตามมีคุณค่าทางโภชนาการ | สารก่อมะเร็งในระบบทางเดินหายใจ ระคายเคืองต่อผิวหนังและเยื่อเมือก |
| ต้นกำเนิดทั่วไปในระบบทำความเย็น | การกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมและโลหะผสมที่มีโครเมียม แหล่งน้ำแต่งหน้าบางส่วน | โปรแกรมตัวยับยั้งโครเมตแบบเดิม ออกซิเดชันของ Cr (III) โดยคลอรีนหรือตัวออกซิไดซ์ที่แรงอื่น ๆ |
| ความสนใจด้านกฎระเบียบ | โดยปกติจะไม่ใช่ไดรเวอร์สำหรับการปฏิบัติตามข้อกำหนดของคูลลิ่งทาวเวอร์ | ถูกจำกัดภายใต้ 40 CFR 749.68 สำหรับหอทำความเย็นแบบสบาย ข้อจำกัดด้านอากาศและการปล่อยก๊าซที่เข้มงวดในเขตอำนาจศาลหลายแห่ง |
| ผลต่อการควบคุมการกัดกร่อน | การทะลุผ่านของเหล็กโดยตรงน้อยที่สุด | สารยับยั้งการทะลุทะลวงที่ดีเยี่ยมสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน ซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมจึงใช้มานานหลายทศวรรษ |
สำหรับผู้ปฏิบัติงานในโรงงาน สิ่งที่สำคัญที่สุดคือ ตัวเลขโครเมียมทั้งหมดเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะตัดสินใจได้ คุณต้องมีข้อมูลการระบุเฉพาะเพื่อทราบว่าคุณกำลังเผชิญกับร่องรอยที่ไม่เป็นอันตรายจากการกัดกร่อนของสเตนเลสสตีลหรือปัญหา Cr(VI) ที่เกี่ยวข้องกับการปฏิบัติตามข้อกำหนดหรือไม่
ผลที่ตามมาด้านกฎระเบียบและการปฏิบัติงานของโครเมียมในระบบทำความเย็น
ภาพรวมด้านกฎระเบียบสำหรับโครเมียมเฮกซะวาเลนต์ในระบบทำความเย็นได้รับการยอมรับอย่างดี ภายใต้ 40 CFR 749.68 หน่วยงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริกาห้ามมิให้ใช้สารเคมีบำบัดน้ำที่มีโครเมียมเฮกซะวาเลนต์ในหอทำความเย็นแบบสบาย และจำกัดการจำหน่ายในเชิงพาณิชย์เพื่อวัตถุประสงค์ดังกล่าว นอกเหนือจากกฎของรัฐบาลกลาง เขตอากาศท้องถิ่น เช่น เขตควบคุมมลพิษทางอากาศซานดิเอโก ได้นำกฎเฉพาะมาใช้เพื่อจำกัดการปล่อยโครเมียมเฮกซะวาเลนต์จากหอทำความเย็น และใบอนุญาตปล่อยน้ำมักจะกำหนดขีดจำกัดที่เข้มงวดสำหรับโครเมียมรวมหรือ Cr(VI) ในการระบายที่ส่งไปยังน้ำผิวดินหรือโรงบำบัดของเทศบาล
นอกจากนี้ยังมีความเสี่ยงในการปฏิบัติงานที่มองเห็นได้น้อยกว่าซึ่งมีแนวโน้มที่จะทำให้ทีมบำรุงรักษาประหลาดใจ ในระบบหอทำความเย็นเพื่อความสะดวกสบายหลายๆ ระบบ ท่อเหล็กคาร์บอนแทนที่จะเป็นท่อคอนเดนเซอร์ เป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดสำหรับความล้มเหลวที่เกี่ยวข้องกับการกัดกร่อน เนื่องจากพบการกัดกร่อนที่สะสมน้อยเกินไปในท่อ โครเมียมที่ติดอยู่ใต้คราบสกปรกไม่ได้อยู่เพียงแค่นั้นเท่านั้น มันสามารถมีสมาธิในตะกอนและสร้างเซลล์เฉพาะที่ที่ช่วยเร่งการเกิดรูพรุน สารเคมีที่เคยปกป้องระบบ ในรูปแบบที่ใช้ไป สามารถกระตุ้นให้เกิดความเสียหายที่โรงงานพยายามหลีกเลี่ยงได้
- เกินใบอนุญาตปล่อยสำหรับโครเมียมทั้งหมดหรือเฮกซะวาเลนต์ กระตุ้นให้เกิดรายงานการดำเนินการแก้ไขและการสุ่มตัวอย่างที่เพิ่มขึ้น
- ขีดจำกัดท้องถิ่นจาก POTW ที่สามารถปฏิเสธหรือเพิ่มปริมาณโครเมียมที่เพิ่มขึ้น
- ความเสี่ยงต่อผู้ปฏิบัติงานในระหว่างการระบายน้ำทิ้ง การทำความสะอาดถัง หรือการเชื่อมและการตัดท่อที่มีตะกอนโครเมตรับภาระ
- ค่าใช้จ่ายในการกำจัดที่สูงขึ้นหากต้องจัดการกากตะกอนและเศษซากเป็นของเสียอันตรายที่มีโครเมียม
เหตุใดสิ่งอำนวยความสะดวกจึงย้ายออกจากโปรแกรมโครเมต
เหตุผลในการละทิ้งการบำบัดน้ำหล่อเย็นที่ใช้โครเมตมีมากกว่าข้อห้ามของรัฐบาลกลางเกี่ยวกับหอทำความเย็นแบบสบาย แม้ว่าอาคารอุตสาหกรรมจะไม่ได้ครอบคลุมถึง 40 CFR 749.68 โดยตรง แต่ความเป็นจริงในการปฏิบัติงานทำให้การใช้งานอย่างต่อเนื่องเป็นเรื่องยากที่จะพิสูจน์ได้ โปรแกรมของโครเมตมีการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่เข้มงวด และความรับผิดต่อการปล่อยในอดีตจะไม่สิ้นสุดเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงทางเคมี
- ความเสี่ยงทางกฎหมายจากการปล่อยมลพิษ การดริฟท์ และการระเบิดที่มีโครเมียมเฮกซะวาเลนต์
- ความรับผิดต่อสิ่งแวดล้อมในระยะยาวสำหรับการปนเปื้อนในดินหรือน้ำใต้ดินใกล้กับจุดระบายน้ำเก่า
- ภาระผูกพันในการติดตามสุขภาพและความปลอดภัยสำหรับบุคลากรที่จัดการหรือสัมผัสกับสารละลายโครเมต
- ความยากลำบากในการได้รับการอนุมัติจากหน่วยงานกำกับดูแล โปรแกรมความยั่งยืนขององค์กร หรือผู้ตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับการใช้เคมีโครเมียมอย่างต่อเนื่อง
- ความพร้อมใช้งานของโปรแกรมที่ไม่ใช่โครเมตสมัยใหม่ซึ่งมีอัตราการกัดกร่อนที่ยอมรับได้โดยไม่มีโปรไฟล์ความเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมเหมือนกัน
จะทำอย่างไรเมื่อ Chromium ปรากฏในระบบของคุณ
หากผลลัพธ์ของตัวอย่างกลับมาพร้อมกับโครเมียมที่วัดได้ การตอบสนองที่แย่ที่สุดคือการถือว่ามันเป็น "สัญญาณรบกวนพื้นหลัง" ที่ไม่เป็นอันตราย หรือล้างระบบและหวังว่าตัวเลขจะลดลง พฤติกรรมของโครเมียมในวงจรการทำความเย็นได้รับอิทธิพลจากสิ่งสะสม ความต้องการออกซิแดนท์ และรูปแบบการไหล การตอบสนองอย่างเป็นระบบจะให้ข้อมูลแก่คุณ ไม่ใช่แค่ตัวเลข
- หาปริมาณทั้งโครเมียมรวมและโครเมียมเฮกซะวาเลนต์ในน้ำหมุนเวียน การระบายออก และตะกอนหรือตะกอนที่ตกตะกอน
- ติดตามแหล่งที่มาโดยใช้รูปแบบของผลลัพธ์ ค่าพื้นฐานที่ต่อเนื่องชี้ไปที่การกัดกร่อนของน้ำแต่งหน้าหรือโลหะผสม การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วหลังจากการเปลี่ยนแปลงโปรแกรมชี้ไปที่การปลดปล่อยคราบสะสมหรือการเกิดออกซิเดชันของ Cr(III) เป็น Cr(VI)
- ตรวจสอบใบอนุญาตระบายน้ำ กฎหมายท่อระบายน้ำในท้องถิ่น และข้อผูกพันด้านคุณภาพอากาศ ก่อนที่จะเปลี่ยนแปลงสารเคมีใดๆ
- ตรวจสอบระบบโดยคำนึงถึงบริเวณที่มีการไหลต่ำ ขาที่ตายแล้ว และท่อเหล็กคาร์บอนที่มีการกัดกร่อนสะสมน้อยเกินไป
- ทำความสะอาดและกำจัดตะกอนและเศษโครเมียมที่เต็มไปด้วยโครเมียมออกจากอ่างทาวเวอร์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และท่อที่เข้าถึงได้ก่อนที่จะเริ่มดำเนินการโปรแกรมทดแทนใดๆ
- เลือกโปรแกรมควบคุมการกัดกร่อนที่ไม่ใช่โครเมตที่ตรงกับคุณภาพน้ำ โลหะวิทยา และขีดจำกัดการปล่อยทิ้ง
- ตรวจสอบโปรแกรมใหม่ด้วยคูปองการกัดกร่อน การตรวจสอบการถ่ายเทความร้อน และการวิเคราะห์โลหะที่เกิดจากการระเบิดตามปกติ
การเลือกโปรแกรมควบคุมการกัดกร่อนที่ไม่ใช่โครเมต
โปรแกรมที่ไม่ใช่โครเมตสมัยใหม่ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์เดียว แต่เป็นตระกูลเคมีที่ปกป้องเหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสมทองแดงผ่านการดูดซับ การสร้างฟิล์มกั้น และการควบคุมขนาดมากกว่าการสร้างทู่ขั้วบวก ความแตกต่างดังกล่าวมีความสำคัญ: หากไม่มีเอฟเฟกต์ทู่ที่รุนแรงของโครเมต โปรแกรมจะขึ้นอยู่กับการควบคุม pH ที่สม่ำเสมอ รอบความเข้มข้นที่เหมาะสม และการควบคุมการสะสมตัวที่ดีมากขึ้น สูตรที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับข้อจำกัดของใบอนุญาตของคุณเป็นอย่างมาก
สำหรับหอทำความเย็นหมุนเวียนแบบเปิดที่สามารถทนต่อฟอสฟอรัสปานกลาง จุดเริ่มต้นในทางปฏิบัติคือ a สารยับยั้งการกัดกร่อนของน้ำหมุนเวียน ที่ผสมผสานการป้องกันการกัดกร่อนของเหล็กเหนียวเข้ากับการควบคุมตะกรันและคราบสะสมสำหรับพื้นผิวการถ่ายเทความร้อน ในกรณีที่ใบอนุญาตจำหน่ายในท้องถิ่นจำกัดฟอสฟอรัส ก การกัดกร่อนของน้ำที่มีฟอสฟอรัสต่ำและสารยับยั้งตะกรัน ช่วยลดปริมาณสารอาหารที่มีฟอสเฟตเป็นส่วนประกอบหลักในขณะที่ยังคงโปรแกรมการป้องกันไว้ และสำหรับพื้นที่ที่ต้องเผชิญกับการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อมอย่างเข้มงวดที่สุด เช่น การปล่อยน้ำผิวดินหรือแหล่งต้นน้ำรับน้ำที่มีความละเอียดอ่อน การกัดกร่อนของน้ำที่ปราศจากฟอสฟอรัสและสารยับยั้งตะกรัน ขจัดความกังวลเรื่องสารอาหารที่เกี่ยวข้องกับฟอสฟอรัสโดยสิ้นเชิง
ซัพพลายเออร์สารยับยั้งการกัดกร่อนและตะกรันที่ปราศจากฟอสฟอรัสของน้ำหมุนเวียน ผู้ผลิต Changzhou SanmingJingHui Environmental Protection Technology Co., Ltd. คือจีนขายส่งการกัดกร่อนและการกัดกร่อนที่ปราศจากฟอสฟอรัสของน้ำหมุนเวียนและ... ดูผลิตภัณฑ์ → ซัพพลายเออร์ สารยับยั้งการกัดกร่อนของฟอสฟอรัสและตะกรันต่ำของน้ำหมุนเวียน, มานูฟา Changzhou SanmingJingHui Environmental Protection Technology Co., Ltd. คือจีนขายส่งน้ำหมุนเวียนการกัดกร่อนฟอสฟอรัสต่ำและ ... ดูผลิตภัณฑ์ → ซัพพลายเออร์ ผู้ผลิต และบริษัทยับยั้งการกัดกร่อนของน้ำหมุนเวียน - ช้าง Changzhou SanmingJingHui Environmental Protection Technology Co., Ltd. คือซัพพลายเออร์สารยับยั้งการกัดกร่อนของน้ำหมุนเวียนในจีน... ดูผลิตภัณฑ์ → แต่ละตัวเลือกเหล่านี้จัดการกับปัญหาเดียวกันที่โครเมียมเคยใช้เพื่อแก้ปัญหา: การปกป้องท่อเหล็กคาร์บอนและพื้นผิวตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจากการกัดกร่อน ข้อแตกต่างก็คือโปรแกรมสมัยใหม่ได้รับการออกแบบให้เข้ากันได้กับขีดจำกัดการปล่อยของเสียในปัจจุบัน การรายงานด้านสิ่งแวดล้อม และความคาดหวังความรับผิดในระยะยาว
โครเมียมที่มีอยู่ในหอทำความเย็นและระบบท่อ ในกรณีส่วนใหญ่ เป็นปัญหาที่จัดการได้เมื่อคุณหยุดมองว่ามันเป็นเรื่องลึกลับ วัดทั้งสองสายพันธุ์ ค้นหาแหล่งสะสม ตรวจสอบภาระผูกพันด้านกฎระเบียบของคุณ และเปลี่ยนผ่านโดยใช้เคมีที่เหมาะกับคุณภาพน้ำเฉพาะของคุณและขีดจำกัดใบอนุญาต ทำงานกับอัน ผู้ผลิตเคมีบำบัดน้ำอุตสาหกรรม ที่สร้างโปรแกรมเกี่ยวกับการควบคุมการกัดกร่อนที่มีฟอสฟอรัสต่ำและปราศจากฟอสฟอรัส ทำให้การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวมีความน่าเชื่อถือมากกว่าการนำเคมีของหม้อไอน้ำทั่วไปไปใช้กับหอทำความเย็น เป้าหมายไม่ใช่แค่การทำให้เลขโครเมียมหายไปเท่านั้น เป็นการวางโปรแกรมควบคุมการกัดกร่อนเพื่อปกป้องท่อ ปฏิบัติตามใบอนุญาต และสามารถจัดการได้ตลอดอายุการใช้งานของระบบ
