Los compuestos de piridina son productos químicos finos de alto valor añadido. En la actualidad, la mayoría de las empresas en China generalmente adoptan un método de tratamiento bioquímico de pretratamiento simple para las aguas residuales que contienen piridina. La tecnología bioquímica es relativamente madura y el costo del tratamiento es bajo. Sin embargo, debido a la alta toxicidad de las aguas residuales y la presencia de muchos compuestos orgánicos que son difíciles de biodegradar, a menudo es difícil lograr resultados ideales en el tratamiento de aguas residuales. Es necesario fortalecer el pretratamiento de aguas residuales que contienen piridina, degradando completamente o convirtiendo contaminantes altamente tóxicos y difíciles de biodegradar en sustancias fácilmente degradables durante la etapa de pretratamiento, Y luego someterlos a un tratamiento bioquímico para lograr el efecto de tratamiento deseado. A continuación, Haipu proporcionará una introducción detallada a las características y métodos de tratamiento de las aguas residuales de piridina, con la esperanza de ser útil para usted.
La piridina es una materia prima industrial importante ampliamente utilizada en la conservación, la industria química, farmacéutica, de la madera, la impresión y el teñido, la producción de pesticidas y otras industrias. También es un contaminante ambiental que puede causar cáncer, deformidad y mutación. Las aguas residuales de piridina tienen una calidad de agua compleja y contienen una gran cantidad de sustancias no biodegradables heterocíclicas. Tiene las características de alta concentración de COD, alto contenido de nitrógeno orgánico y alta toxicidad. Las técnicas de tratamiento de agua convencionales son difíciles de tratar y se han convertido en un desafío en el tratamiento de aguas residuales industriales.
En los últimos años, el país ha otorgado una importancia cada vez mayor a la protección del medio ambiente ecológico, y los estándares para la descarga de aguas residuales y el control total de la descarga regional de aguas residuales se han vuelto cada vez más estrictos. Para garantizar el desarrollo sostenible de las industrias relacionadas con la aplicación de piridina, han surgido nuevas ideas para el tratamiento de aguas residuales que contienen piridina. En los últimos años, los principales métodos para tratar aguas residuales de piridina incluyen oxidación fotocatalítica, oxidación de Fenton, adsorción, microelectrólisis, incineración, etc.
Método de oxidación fotocatalítica:
El Método de oxidación fotocatalítica generalmente utiliza lámparas ultravioleta para generar un cierto rango de longitud de onda de luz ultravioleta para catalizar la degradación de la materia orgánica en el agua, y acelera la reacción fotoquímica a través de la participación del catalizador (TiO2). El método fotocatalítico puede formar radicales hidroxilo en la superficie de materiales específicos, y los radicales hidroxilo altamente oxidantes pueden oxidar y descomponer materia orgánica en las aguas residuales, generando dióxido de carbono y agua inofensivos.
El método tiene ciertas limitaciones, que se manifiestan principalmente en el alto costo de los catalizadores, la baja eficiencia y estabilidad catalítica y la baja eficiencia de conducción de luz en aguas residuales de alta concentración. Además, a veces la tasa de oxidación completa de la materia orgánica es relativamente lenta y todavía se encuentra en la etapa inicial de exploración.
Método de oxidación de Fenton:
El Método de oxidación de Fenton implica agregar catalizador H2O2 y Fe2 a las aguas residuales para formar un sistema de oxidación, que genera radicales hidroxilo altamente oxidativos. Estos radicales reaccionan con compuestos orgánicos recalcitrantes en solución acuosa para descomponer su estructura y sufrir descomposición oxidativa, eliminando eficazmente los compuestos orgánicos recalcitrantes que no se pueden eliminar mediante las técnicas tradicionales de tratamiento de aguas residuales. Para las aguas residuales que contienen piridina, el método de oxidación de Fenton solo puede romper los enlaces químicos entre múltiples anillos de piridina, pero no puede causar la ruptura de la Unión dentro de los anillos de piridina. resultando en la descomposición incompleta de la materia orgánica en las aguas residuales. El Método de oxidación de Fenton no requiere alta temperatura y presión, tiene una velocidad rápida, condiciones de reacción suaves y un equipo relativamente simple. Sin embargo, este método también tiene algunos inconvenientes:
El alto consumo de H2O2 en el tratamiento de contaminantes de alta concentración da como resultado mayores costos de tratamiento de aguas residuales.
El rango de pH aplicable es pequeño, y debe llevarse a cabo en condiciones en las que el pH es inferior a 3. El agua tratada todavía exhibe una fuerte acidez.
Los reactivos de Fenton convencionales pertenecen a sistemas catalíticos homogéneos y el efluente contiene una gran cantidad de iones de hierro, que requieren un tratamiento posterior para recuperar el catalizador. El Costo de recuperación es alto, el proceso es complejo y es propenso a la contaminación secundaria.
Método de adsorción:
Al utilizar la función de adsorción especial de materiales adsorbentes, los contaminantes específicos en las aguas residuales se pueden adsorber y recuperar, reduciendo así la concentración de contaminantes en las aguas residuales. Después de la saturación de adsorción, el material adsorbente se desorbe utilizando un agente de desorción para regenerar el material adsorbente, que se puede reutilizar. El Método de adsorción es una tecnología de tratamiento de aguas residuales muy simple y directa que puede eliminar la piridina y el benceno tóxicos de las aguas residuales de piridina. El contenido de piridina en el agua adsorbida puede alcanzar el estándar de descarga de primer nivel de los "Estándares de descarga de aguas residuales", mejorando la biodegradabilidad de las aguas residuales. El Método de adsorción tiene una fuerte capacidad de adsorción, fácil regeneración, bajo costo operativo, tecnología de proceso maduro y se ha convertido en un método eficaz para tratar aguas residuales de piridina.
Método de microelectrólisis de hierro carbono:
La microelectrólisis, también conocida como electrólisis interna, es un proceso en el que se forma una Batería primaria entre hierro Valente cero (Fe0) y polvo de carbono (C) debido a una diferencia de potencial. Entre ellos, el hierro actúa como ánodo, pierde electrones y se convierte en Fe2 y Fe3. Por otro lado, el carbono actúa como el cátodo, donde los iones de hidrógeno experimentan una reacción de reducción y se convierten en [H] altamente activo. Esta nueva ecología de [H] y Fe2 tiene una fuerte reducibilidad y puede realizar reacciones de escisión de adición y enlace en moléculas orgánicas, descomponiendo grandes moléculas de materia orgánica difícil de degradar en pequeñas moléculas de materia orgánica fácilmente degradable, logrando la descomposición y oxidación de la materia orgánica. Simultáneamente, se produce una reacción de coagulación centrada alrededor de Fe3, y la superficie del material Fe-C puede promover aún más la eliminación de contaminantes a través de la adsorción y la electroforesis. El MÉTODO DE microelectrólisis de hierro y carbono puede eliminar eficazmente la cromaticidad y los sólidos suspendidos de las aguas residuales mixtas. Después del tratamiento integral, se han mejorado considerablemente varios indicadores de las aguas residuales, lo que reduce el costo y la carga del tratamiento posterior. Sin embargo, la microelectrólisis no puede destruir el anillo de piridina ni descomponer aún más el cloruro de piridina. El EFECTO DE TRATAMIENTO DE LA microelectrólisis en las aguas residuales de piridina es limitado, y el relleno debe actualizarse regularmente, lo que da como resultado una gran cantidad de escoria sólida de relleno de residuos y causa contaminación secundaria.
Método de quema:
El Método de incineración es conveniente y se puede incinerar o concentrar directamente antes de la incineración. Los gases de combustión deben tratarse, que es un método utilizado por muchas empresas para tratar las aguas residuales que contienen piridina. En la actualidad, los centros de tratamiento de residuos sólidos en varias regiones cobran altos costos de incineración para este tipo de aguas residuales, generalmente alrededor de miles de yuanes por tonelada de agua. Con los crecientes requisitos ambientales, el costo de incinerar las aguas residuales de piridina también puede aumentar, lo que es difícil de pagar para las empresas.
La tecnología de aplicación industrial de oxidación fotocatalítica en los métodos de tratamiento de aguas residuales de piridina mencionados anteriormente no está madura, y el efecto de oxidación de piridina no es obvio. El Método de incineración no es un método de tratamiento de aguas residuales económico y a largo plazo debido a los altos costos de comisión. El Método de adsorción puede eliminar de manera eficiente la piridina y el benceno de las aguas residuales, lo que lo convierte en un método económico y eficaz para tratar las aguas residuales de piridina.
La composición de las aguas residuales de piridina es compleja y contiene una gran cantidad de sustancias tóxicas y nocivas, que no pueden someterse directamente a un tratamiento bioquímico. Es necesario el tratamiento previo de las aguas residuales y varias aguas residuales de piridina se pueden tratar combinando técnicas tradicionales de tratamiento bioquímico. El tratamiento de aguas residuales necesita cumplir con los siguientes requisitos:
1. eliminar de manera eficiente y estable sustancias tóxicas como la piridina y el benceno de las aguas residuales, el efluente tratado puede entrar en el tanque bioquímico para el tratamiento bioquímico sin afectar la actividad de las bacterias bioquímicas.
2. Bajo costo de inversión, bajo costo de operación y mantenimiento de equipos convenientes.
3. tecnología avanzada y confiable, sin contaminación secundaria.
Jiangsu Haipu Functional Materials Co., Ltd. se encuentra en el Parque Industrial de Suzhou. Es una empresa nacional de alta tecnología que utiliza adsorbentes y catalizadores especiales como su tecnología central, apoyando el desarrollo de procesos de aplicación, servicios técnicos, implementación de ingeniería, etc., 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, y el Premio Gusu Leading Talent Award en 2015. Jiangsu Haipu Functional Materials Co., Ltd. fue calificada como una empresa nacional de alta tecnología dos veces en 2015 y 2018, y fue aprobada como el Centro de Investigación de Tecnología de Ingeniería de Nanomaterial Funcional Catalítica y de Adsorción de Suzhou en 2018. Jiangsu Haipu Functional Materials Co., Ltd. tiene un nivel tecnológico líder en el tratamiento de materiales de adsorción. El proceso de tratamiento de adsorción de apoyo es eficiente y estable, y ha resuelto múltiples problemas ambientales para muchas empresas nacionales líderes en la industria.
El principio del proceso de adsorción de Haipu es utilizar los materiales de adsorción especiales desarrollados por nuestra empresa para adsorber selectivamente los componentes o sustancias que se eliminarán. Cuando la adsorción está saturada, se usa un agente de desorción específico para desorber el material de adsorción, lo que permite regenerarlo. Este proceso se repite continuamente. El proceso convencional de tratamiento de aguas residuales por método de adsorción se muestra en la siguiente figura.
Diagrama de proceso convencional para el tratamiento de adsorción de aguas residuales
Cuando se usa el proceso de adsorción de Haipu para tratar las aguas residuales de piridina, las aguas residuales se filtran previamente para eliminar la materia suspendida y en partículas, y luego entran en la torre de adsorción para la adsorción. El material de adsorción especial lleno en la torre de adsorción puede adsorber piridina y benceno en las aguas residuales en la superficie del material, logrando la eliminación de sustancias tóxicas y difíciles de cultivar. Después de la saturación de adsorción, se utilizan agentes de desorción específicos para desorber el material adsorbente, lo que permite que se regenere, y este proceso se repite continuamente. El agua adsorbida se utiliza para eliminar la piridina y el benceno de las aguas residuales, que se pueden tratar directamente en el sistema bioquímico. El proceso de tratamiento de adsorción para aguas residuales que contienen piridina se muestra en la siguiente figura.
Efecto del tratamiento del proceso: El proceso de adsorción se utiliza para tratar las aguas residuales que contienen piridina, que pueden eliminar eficazmente la piridina y el benceno de las aguas residuales
Datos sobre la eliminación de piridina por adsorción de aguas residuales
| Contenido de piridina en agua cruda | Contenido de piridina en efluentes | Tasa de eliminación |
| 656 mg/L | 0,68 mg/L | 99.90% |
| 656 mg/L | 0,59 mg/L | 99.91% |
| 656 mg/L | 0,81 mg/L | 99.88% |
La empresa requiere que el contenido de piridina en las aguas residuales tratadas sea inferior a 2mg/L. Los resultados del tratamiento experimental muestran que, utilizando el tratamiento de adsorción, la velocidad de eliminación de piridina en las aguas residuales es estable a más de 99%, y el contenido de piridina en el efluente se puede controlar por debajo de 1mg/L. Al tiempo que garantiza el cumplimiento de los requisitos del cliente, se deja un cierto margen de seguridad para evitar efectivamente que las fluctuaciones de la calidad del agua en las aguas residuales entrantes provoquen que el efluente no cumpla con los estándares. El efecto del tratamiento se muestra en la siguiente figura.
Apariencia de agua cruda (izquierda) y efluente adsorbido (derecha)
Datos sobre la adsorción de piridina y benceno a partir de aguas residuales
| Nombre | DQO | Clase de piridina | Clase de benceno | Nitrógeno amoniacal |
| Absorber el agua entrante | 70000mg/L | 130mg/L | 600mg/L | 300mg/L |
| Agua Adsorbida | 2680mg/L | 1,6 mg/L | 1,8 mg/L | 25mg/L |
| Tasa de eliminación | 96.20% | 98.80% | 99.70% | 91.70% |
Las aguas residuales de piridina generadas durante el proceso de producción de la empresa contienen piridina, benceno, nitrógeno amoniacal, etc., con una DQO de hasta 35000mg/L. Para cumplir con los requisitos del proceso de tratamiento posterior, se espera separar y eliminar la mayoría de las sustancias recalcitrantes bioquímicas. Las aguas residuales de producción de la empresa requieren un contenido de piridina de menos de 2mg/L y un contenido de benceno de menos de 2mg/L después del tratamiento. Los resultados experimentales muestran que la adsorción puede eliminar la gran mayoría de la piridina y el benceno de las aguas residuales, cumpliendo con los requisitos de la empresa. Al mismo tiempo, también tiene una alta tasa de eliminación de DQO y nitrógeno amoniacal en las aguas residuales, lo que reduce la presión para el tratamiento posterior de las aguas residuales de la empresa. El Diagrama de efecto del tratamiento de adsorción se muestra a continuación.
La imagen de la izquierda muestra agua cruda, y la imagen de la derecha muestra efluentes adsorbidos
En la actualidad, los métodos de tratamiento para las aguas residuales de piridina tienen sus propias deficiencias en términos de eficiencia del tratamiento y costos operativos. Muchas empresas subcontratan el tratamiento de incineración de las aguas residuales de piridina, y con la tarifa de Comisión actual de 1000 yuanes/tonelada, el tratamiento de aguas residuales es particularmente alto, lo que ejerce una gran presión sobre la producción de las empresas. Por lo tanto, es urgente encontrar un método de tratamiento rentable, respetuoso con el medio ambiente y eficiente, que también es el foco de la industria actual de tratamiento de aguas residuales de piridina.
El uso del método de adsorción para tratar las aguas residuales de piridina puede eliminar de manera eficiente la piridina y el benceno de las aguas residuales, asegurando que el contenido de piridina y benceno en las aguas residuales tratadas esté por debajo de 2mg/L. Las sustancias tóxicas y difíciles de degradar en las aguas residuales casi se eliminan. Sus ventajas incluyen:
(1) Elimine eficientemente la piridina y el benceno de las aguas residuales, al tiempo que reduce el contenido de DQO y nitrógeno amoniacal, con una alta eficiencia de eliminación. Controlar estrictamente la concentración de piridina y benceno en las aguas residuales tratadas, con un contenido de piridina y benceno por debajo de 2mg/L.
(2) Reducir enormemente el costo del tratamiento de aguas residuales para las empresas, el costo de tratamiento del método de adsorción es generalmente de 100 a 200 yuanes/tonelada, mucho más bajo que el costo del tratamiento de incineración + 1000 yuanes/tonelada.
(3) Realizar experimentos en las muestras de muestreo de ácido de desecho generado en el sitio de la empresa, basado en la tecnología, y diseñar procesos de adsorción basados en experimentos. El grado de coincidencia entre las aguas residuales y los procesos es 100%.
(4) El equipo ocupa menos terreno, tiene una estructura compacta y requiere menos inversión en Ingeniería Civil y equipo. El agente de desorción se aplica repetidamente y se concentra paso a paso, lo que da como resultado una alta tasa de utilización del agente y bajos costos operativos.
(5) se puede implementar en forma de componente del módulo, ajustado de manera flexible según la capacidad de producción y fácil de instalar.
(6) Tecnología avanzada y madura, sin contaminación secundaria, fuerte soporte técnico y rica experiencia en aplicaciones de ingeniería.
La empresa utiliza nuestro proceso de adsorción para tratar las aguas residuales de piridina generadas durante su proceso de producción. Los experimentos han demostrado que el contenido de piridina en las aguas residuales ha disminuido de los 656mg/L originales a menos de 2mg/L. La velocidad de eliminación de piridina en las aguas residuales es superior al 99%. El contenido de piridina tratada es particularmente bajo y puede enviarse directamente al sistema bioquímico para su tratamiento adicional. Las aguas residuales después del tratamiento bioquímico pueden lograr la reutilización del agua y reducir la cantidad de agua consumida en la producción. El tratamiento "Método de adsorción + bioquímica" de las aguas residuales de piridina tiene un costo de tratamiento anual de 5,3856 millones de yuanes, lo que puede ahorrar a las empresas ~ 110 millones de yuanes en costos de tratamiento anualmente y tiene importantes beneficios económicos.
En la aplicación del sitio de la torre de adsorción
El proyecto de producción genera ~ 300t/d de agua residual que contiene piridina, que se trata mediante incineración a un costo de + 1000 yuanes/agua. El tiempo de producción anual es de 330 días y el costo anual de tratamiento de aguas residuales es tan alto como 99 millones de yuanes. Después de usar el método de adsorción para el tratamiento, el contenido de piridina en las aguas residuales disminuyó de 130mg/L a 1,6 mg/L, el contenido de benceno disminuyó de 600mg/L a 1,8 mg/L, Y el contenido de DQO de las aguas residuales disminuyó de ~ 55000mg/L a ~ 4500mg/L. El Efluente de adsorción se trató mediante tratamiento bioquímico, y el costo de tratamiento integral del tratamiento de aguas residuales "Método de adsorción + bioquímico" fue de aproximadamente 10 millones de yuanes/año, que puede ahorrar a la empresa 89 millones de yuanes en costos de tratamiento de aguas residuales en un año.
CN
EN
es 