La antraquinona es una materia prima importante en la producción industrial, utilizada como intermedio en la síntesis de tintes, agente de Deslignificación en el proceso de fabricación de papel y agente de desulfuración en la industria de fertilizantes. Sin embargo, la síntesis de antraquinona produce una gran cantidad de residuos de ácido sulfúrico, que contiene una cantidad significativa de materia orgánica y tiene una alta intensidad de color. La descarga directa de este ácido sulfúrico residual no solo desperdiciaría recursos, sino que también causaría una contaminación severa. Por lo tanto, el tratamiento y el reciclaje de residuos industriales de ácido sulfúrico de la producción de antraquinona es un gran desafío de la industria y una necesidad urgente para muchas empresas. A continuación, Haipu proporciona información detallada sobre la solución de decoloración de las aguas residuales en la industria del ácido de desecho de antraquinona, con la esperanza de ser de ayuda.
Actualmente, la mayoría de las empresas en China tratan los desechos de antraquinona ácido sulfúrico eliminando la materia orgánica que causa el color. Los métodos comunes incluyen adsorción de carbón activado, agrietamiento oxidativo, concentración o el método más simple, incineración. Sin embargo, estos métodos a menudo no logran los resultados deseados.
La antraquinona es un compuesto con múltiples anillos de benceno, una importante materia prima industrial ampliamente utilizada en las industrias química y de teñido, y también es un carcinógeno. Las aguas residuales de antraquinona son complejas y contienen una gran cantidad de compuestos de anillo de benceno que no son biodegradables, caracterizados por una alta concentración de DQO, alta intensidad de color y toxicidad. Las tecnologías convencionales de tratamiento de aguas luchan por gestionarlo, lo que lo convierte en un problema difícil en el tratamiento de aguas residuales industriales.
Las aguas residuales de antraquinona son muy ácidas y tienen una alta intensidad de color, lo que dificulta su eliminación mediante métodos generales.
Los compuestos de antraquinona tienen una estructura estable debido a la presencia de anillos de benceno, lo que dificulta su degradación.
En los últimos años, el país ha enfatizado cada vez más la protección ecológica y ambiental, con estándares más estrictos y control total sobre la descarga de aguas residuales. Para garantizar el desarrollo sostenible de las industrias relacionadas con la antraquinona, han surgido nuevos enfoques para el tratamiento de aguas residuales con ácido residual de antraquinona. Los métodos recientes incluyen adsorción, oxidación e incineración de carbón activado.
Método de adsorción de CARBÓN ACTIVADO:
El Método de adsorción de carbón activado utiliza las propiedades adsortivas del carbón activado para adsorber y concentrar las sustancias coloreadas en el agua ácida residual de antraquinona, logrando la decoloración. Este método tiene buenos efectos de decoloración, pero es un consumible de una sola vez, lo que lo hace costoso e incapaz de reutilizar componentes valiosos, ya que el carbón activado tratado es incinerado.
Método de oxidación:
El Método de oxidación implica agregar oxidantes y catalizadores fuertes a las aguas residuales, formando un sistema de oxidación que genera radicales orgánicos en la solución acuosa, rompiendo la estructura de la materia orgánica difícil de degradar y, en última instancia, oxidándola y descomponiéndola. Este método elimina eficazmente la materia orgánica difícil de degradar que las tecnologías tradicionales de tratamiento de aguas residuales no pueden. Sin embargo, tiene algunos inconvenientes:
Alto Consumo de oxidantes al tratar contaminantes de alta concentración, lo que lleva a altos costos de tratamiento.
Rango de pH aplicable limitado, que requiere condiciones de pH específicas.
Los sistemas de oxidación convencionales pueden introducir iones metálicos, lo que requiere un tratamiento posterior para recuperar catalizadores, lo cual es costoso y complejo, lo que potencialmente causa contaminación secundaria.
Adsorbente especial método de adsorción:
El Método de adsorción utiliza materiales adsorbentes especiales para adsorber selectivamente contaminantes específicos en las aguas residuales, reduciendo su concentración y purificando las aguas residuales. Después de la saturación, el material adsorbente se regenera usando un desorbente, lo que permite la reutilización. Esta tecnología de tratamiento de aguas residuales simple y directa puede eliminar la antraquinona y otras materias orgánicas del agua residual de ácido residual de antraquinona, lo que da como resultado un efluente incoloro y permite la recuperación secundaria de ácido sulfúrico. El Método de adsorción tiene una fuerte capacidad de adsorción, es fácil de regenerar, tiene bajos costos operativos y es una tecnología madura, lo que lo convierte en un método eficaz para tratar aguas residuales de piridina.
Método de incineración:
El Método de incineración es sencillo e implica incineración directa o incineración después de la concentración, con la necesidad de tratar los gases de combustión. Muchas empresas utilizan este método para tratar el agua residual de ácido de antraquinona. Sin embargo, el alto costo de la incineración cobrada por los centros locales de tratamiento de desechos sólidos, generalmente alrededor de miles de yuanes por tonelada, la hace insostenible y económicamente inviable para las empresas.
Entre los métodos anteriores, el método de adsorción de carbón activado es técnicamente maduro para aplicaciones industriales pero demasiado costoso e incapaz de reciclar componentes valiosos. El Método de oxidación es eficaz pero no puede oxidar y descomponer completamente la materia orgánica y puede causar contaminación secundaria. El alto costo de la incineración también lo convierte en un método de tratamiento de aguas residuales insostenible. El Método de adsorción elimina de manera eficiente la antraquinona y otras materias orgánicas de las aguas residuales, lo que lo convierte en una solución económica y eficaz para el tratamiento de aguas residuales de antraquinona.
El agua de ácido residual de antraquinona es compleja, contiene una gran cantidad de compuestos de anillo de benceno y tiene una alta intensidad de color, lo que requiere tratamiento antes de la descarga. Los métodos de tratamiento actuales no pueden lograr tanto la decoloración como la recuperación de componentes valiosos, lo que hace que la optimización de la efectividad del tratamiento y el costo económico sea una Dirección de Desarrollo para el tratamiento de aguas residuales de antraquinona.
Los clientes que producen agua de ácido residual de antraquinona tienen las siguientes necesidades:
Eliminación eficiente y estable de sustancias coloreadas de las aguas residuales, con la posibilidad de recuperación secundaria de ácido sulfúrico.
Baja inversión inicial, bajos costos operativos y fácil operación y mantenimiento de equipos.
Tecnología avanzada, confiable sin contaminación secundaria.
Jiangsu Haipu Functional Materials Co., Ltd., ubicada en el Parque Industrial de Suzhou, es una empresa nacional de alta tecnología que se especializa en adsorbentes y catalizadores especiales, proporcionando un desarrollo de procesos de aplicación de apoyo, servicios técnicos, e implementación de ingeniería para resolver problemas ambientales relacionados para los clientes. El equipo técnico de Haipu ganó el premio Suzhou Industrial Park Leading Talent Award en 2013 y 2015, el Premio Gusu Leading Talent Award en 2015 y fue reconocido como una empresa nacional de alta tecnología en 2015 y 2018. En 2018, fue aprobado como Centro de Investigación de Tecnología de Ingeniería de Nanomateriales Funcionales de Adsorción y Catálisis de Suzhou. Haipu tiene experiencia técnica líder en el tratamiento de materiales de adsorción, con procesos de tratamiento de adsorción de apoyo eficientes y estables, resolviendo múltiples problemas ambientales para las principales empresas nacionales.
El proceso de adsorción de Haipu utiliza materiales adsorbentes especiales desarrollados por la empresa para adsorber selectivamente componentes o sustancias diana. Cuando el adsorbente está saturado, se regenera utilizando un desorbente específico, lo que permite el reciclaje continuo. El flujo de proceso convencional para el tratamiento de aguas residuales usando adsorción se muestra en la Figura 4-1.
Flujo de proceso convencional para el tratamiento de aguas residuales usando adsorción
Cuando se usa el proceso de adsorción de Haipu para tratar el agua residual de ácido de antraquinona, las aguas residuales se prefiltran para eliminar la materia particulada suspendida y, luego ingresan a la torre de adsorción. Los materiales adsorbentes especiales en la torre de adsorción adsorben antraquinona y otras sustancias coloreadas de las aguas residuales, logrando la decoloración. Después de la saturación, el adsorbente se regenera utilizando un desorbente específico, lo que permite el reciclaje continuo. El efluente tratado es agua de ácido sulfúrico casi pura, adecuada para la reutilización secundaria. El flujo del proceso se muestra en la Figura 4-2.
Teniendo en cuenta la variabilidad del agua residual de ácido de antraquinona y la necesidad de un funcionamiento continuo, lo que garantiza una eficacia estable del tratamiento, la solución de adsorción industrial requiere tres torres de adsorción en una configuración de dos series y una desorción. Dos Torres operan en serie para la adsorción, mientras que una torre sufre desorción. La Torre frontal sufre desorción y la torre desorbada está conectada en serie para su posterior adsorción. Las tres torres recorren diferentes estados operativos a través de la conmutación de válvulas de tubería, lo que garantiza que cada torre alterne entre funciones de desorción, Torre delantera y torre trasera. El proceso se ilustra en la Figura 4-3, con cada torre de adsorción girando funciones de acuerdo con la secuencia de flechas durante diferentes períodos operativos.
Diagrama del Proceso de Operación de Adsorción Serie (2 Adsorción y 1 Desorción)
Efectividad del tratamiento del proceso:
El uso del proceso de adsorción para tratar el agua residual de ácido de antraquinona elimina eficazmente las sustancias coloreadas. Los datos de tratamiento específicos se muestran en la siguiente tabla:
Datos de decoloración de adsorción de aguas residuales
| Color del agua cruda | Color del agua |
| Rojo Oxblood | Transparente e incoloro |
| Rojo Oxblood | Transparente e incoloro |
| Rojo Oxblood | Transparente e incoloro |
La empresa requiere que el agua ácida tratada sea incolora. Los resultados experimentales muestran que el tratamiento de adsorción logra una alta tasa de eliminación de sustancias coloreadas, lo que da como resultado un efluente transparente e incoloro, que cumple con los requisitos del cliente. La efectividad del tratamiento se muestra en la imagen a continuación.
Apariencia de agua cruda (izquierda) y efluente de adsorción (derecha)
La empresa requiere la recuperación de ácido sulfúrico de las aguas residuales. Los resultados experimentales muestran que el tratamiento de adsorción elimina el 99% de antraquinona y sustancias coloreadas, lo que da como resultado un efluente transparente e incoloro, que es agua de ácido sulfúrico casi pura, adecuada para la reutilización secundaria en la producción, mejorar la utilización de los recursos y reducir los costos de producción.
Los métodos actuales para tratar el agua de ácido residual de antraquinona tienen varios inconvenientes en términos de efectividad del tratamiento y costos operativos. El método especial de adsorción adsorbente elimina eficientemente las sustancias coloreadas de las aguas residuales, asegurando un efluente transparente e incoloro que cumpla con los requisitos de la empresa. Las ventajas del método de adsorción incluyen:
Eliminación eficiente de sustancias coloreadas y recuperación de ácido sulfúrico de las aguas residuales.
Los costos de tratamiento de aguas residuales significativamente reducidos, con costos de tratamiento de adsorción generalmente entre 15-25 yuanes/tonelada, mucho más bajos que los costos de incineración.
Diseño experimental del proceso de adsorción basado en principios teóricos y científicos, asegurando 100% compatibilidad entre las aguas residuales y el proceso.
Equipo que ahorra espacio con una estructura compacta, baja inversión en Ingeniería Civil y equipo; alta tasa de utilización de reactivos con reutilización múltiple de desorbentes, lo que resulta en bajos costos operativos.
Diseño de componentes modulares, lo que permite un ajuste flexible basado en la capacidad de producción y una fácil instalación.
Tecnología avanzada y madura sin contaminación secundaria, respaldada por una sólida experiencia técnica y una amplia experiencia en aplicaciones de ingeniería.
Beneficios económicos del método de adsorción para la decoloración del agua ácida de antraquinona:
De acuerdo con el diseño de nuestra empresa para el proyecto de tratamiento de aguas de ácido residual de antraquinona, utilizando el método de adsorción para eliminar sustancias coloreadas del agua de ácido residual de antraquinona, con una escala de tratamiento de 110 toneladas/día, el costo anual de tratamiento de aguas residuales es de 6,2075 millones de yuanes. Además, se pueden recuperar 100 toneladas de ácido sulfúrico 30% a diario, lo que hace que el costo de inversión sea mucho menor que 6,2075 millones de yuanes.
Si las aguas residuales no se tratan con adsorbentes especiales para eliminar la antraquinona y las sustancias coloreadas, el costo de la incineración es de + 800 yuanes/tonelada. Con una capacidad de tratamiento diario de 110 toneladas y un tiempo de operación anual de 330 días, el costo operativo anual es de 29,04 millones de yuanes. Comparando los costos de los dos métodos de tratamiento de aguas residuales, el proceso de adsorción de nuestra empresa puede ahorrar a las empresas más de 22,8325 millones de yuanes al año, con el ahorro en costos de tratamiento que exceden con creces el costo de inversión de todo el sistema de tratamiento de aguas residuales en el plazo de un año.
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