Wasserrecycling für Oberflächenveredelungsprozesse

Mindestqualitätsstandards für Prozesswasser sind nicht immer gut dokumentiert. Einige Chemielieferanten geben zwar deionisiertes, demineralisiertes oder destilliertes Wasser für bestimmte Prozesse an, ansonsten sind detaillierte Informationen über die Anforderungen an die Wasserqualität nur selten zu finden. Das liegt daran, dass die meisten Oberflächenbehandlungsverfahren gegenüber Schwankungen der Wasserqualität recht tolerant sind. In der Tat enthalten viele der dabei verwendeten Rohstoffe einen höheren Gehalt an potenziellen Verunreinigungen als typisches Wasser aus kommunalen Quellen. Einige Verfahren reagieren jedoch empfindlich auf gelöste Salze und Mineralien, die in Wasserquellen enthalten sind. Bevor Sie also Wasserrecyclingmaßnahmen ergreifen, sollten Sie sich mit den Chemikalienlieferanten über die Anforderungen an die Wasserqualität sensibler Prozesse austauschen.

Vereinfacht gesagt handelt es sich um eine Methode zur Ermittlung der vorteilhaftesten Art und Weise, einen Wasserrecyclingplan zu erstellen. Es ist zwar möglich, 100 % des für die Oberflächenveredelung verwendeten Wassers zu recyceln, doch die dafür erforderlichen Investitionen und Energiekosten machen dies technisch schwierig, unwirtschaftlich und ökologisch nicht nachhaltig. Allein der Energieverbrauch einer solchen Aktion würde den Wert des zurückgewonnenen Wassers bei weitem übersteigen. ZLD (Zero Liquid Discharge), der Begriff, der üblicherweise für 100%iges Wasserrecycling verwendet wird, klingt nach einem erstrebenswerten Ziel, führt jedoch nicht zu einem nachhaltigeren Ergebnis. Die natürlichen Wasserrecyclingsprozesse auf unserem Planeten sind weitaus effizienter als jede vom Menschen geschaffene Lösung. Daher können wir durch Rückführung von entsprechend aufbereitetem Wasser in die Umwelt auf natürliche Weise ein effektives und nachhaltiges Wasserrecycling betreiben. Praktisches Wasserrecycling in Oberflächenbehandlunsprozessen kann bei guter Planung und Ausführung erhebliche Vorteile bringen.

Wenn man über Wasserrecycling nachdenkt, beginnt man am besten mit der Erstellung eines detaillierten Prozessplans, der alle Wasserverbrauchspunkte der Prozesslinien enthält. Wasservolumen, Durchflussraten, Entleerungspläne, Ausschleppraten, Verschmutzungsgrade und Kaskadenlayouts müssen bewertet werden, um die besten Wasserströme für das Recycling zu bestimmen. Das erste Ziel ist die Optimierung des Wasserflusses und der Spüleffizienz. Es ist unglaublich, wie viele Oberflächenveredelungsbetriebe ihre Spülraten nicht optimieren, sondern einfach davon ausgehen, dass mehr Spülen bessere Ergebnisse erzielt. Tatsächlich aber kann eine schlecht eingerichtete Spülstation mit hoher Durchflussrate weit weniger effizient sein als eine gut konfigurierte Spülstation mit niedriger Durchflussrate. Durch den gezielten Einsatz von Abtropfzeiten, Sprinklern, Verteilern oder Rührwerken kann die Spüleffizienz erheblich verbessert und der Wasserverbrauch deutlich reduziert werden. Schlepptanks sind ein weiterer Bereich, in dem die tatsächlichen Prozess- und Behandlungsanforderungen bestimmt werden sollten. Zusätzliche Behandlungsvorteile durch eine konzentrierte chemische Spülung sollten nicht vorausgesetzt, sondern überprüft werden. Ideal sind Schlepptanks zur Unterstützung der Rückgewinnung und Wiederverwendung von Chemikalien.

Die Rückgewinnung der saubersten Spülwässer steht im Mittelpunkt des praktischen Wasserrecyclings. Denn es ist wesentlich einfacher, Wasser aus relativ sauberen Spülungen zu recyclen und wiederzuverwenden. Eine Möglichkeit sind Kaskadenspülungen, aber auch hier ist die richtige Dimensionierung und Steuerung des Durchflusses von entscheidender Bedeutung. Die Trennung der verschiedenen Spülen ist ebenfalls ein wichtiger Schritt. Das Sammeln kompatibler Spülungen zur Behandlung in einer einzigen Recyclingstelle ist entscheidend für die Minimierung der Kapitalkosten und die Optimierung von Rückgewinnungsvolumen und -qualität.

Schließlich ist die Bestimmung der besten Wiederverwendungsstellen für das zurückgewonnene Wasser ein wichtiger Aspekt. Sollten sich während des Recyclingvorgangs Salze wie Kalzium, Magnesium und Natrium im Wasser bilden, ist es wichtig, Prozesse zu vermeiden, die darauf empfindlich reagieren.

Viele Verfahren der Oberflächenveredelung sind komplex und verwenden viele verschiedene chemische Verfahren, die sich in ihrer Empfindlichkeit in Bezug auf die Spülwasserqualität und die erforderliche Spülmenge erheblich unterscheiden können. Kenntnisse der chemischen Prozesse sind von entscheidendem Vorteil bei der Auswahl der besten Optionen für Wasserrückgewinnung und -wiederverwendung.

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Autor: Terry Clarke, MacDermid Envio Solutions