Las aguas residuales químicas se refieren a las aguas residuales producidas durante la producción de productos en plantas químicas, como las aguas residuales aceitosas de la producción de etileno, polietileno, caucho, poliéster, metanol, etilenglicol, áreas del tanque de aceite, estaciones de separación y compresión de aire, etc. Después del tratamiento bioquímico, Generalmente puede cumplir con el estándar nacional de descarga secundaria. Debido a la escasez de recursos hídricos, el agua que cumple con el estándar de descarga debe tratarse más para cumplir con los requisitos de reposición y reutilización de agua industrial.
Como importante usuario de agua, las plantas químicas generalmente consumen varios millones de metros cúbicos de agua dulce al año, con bajas tasas de reutilización de agua. Al mismo tiempo, descargan varios millones de metros cúbicos de aguas residuales, lo que no solo desperdicia una gran cantidad de recursos hídricos, sino que también causa contaminación ambiental. Además, la escasez de recursos hídricos ha representado una amenaza para la producción de estos usuarios industriales de agua. Para mantener el desarrollo sostenible de la empresa, reducir el desperdicio de agua, reducir los costos de producción y mejorar los beneficios económicos y sociales de la empresa. Las aguas residuales químicas deben someterse a un tratamiento avanzado (tratamiento terciario) como agua de maquillaje para el agua en circulación o alimentar el agua desalinizada para lograr la reutilización de las aguas residuales.
Debido al hecho de que las impurezas en el agua son principalmente partículas suspendidas y fibras finas, el principio de filtración mecánica se utiliza para eliminar impurezas a través de la tecnología de filtración microporosa. La condición de trabajo del equipo de filtro es controlada por PLC o relé de tiempo para lograr el lavado y la operación automáticos, y la bomba de agua se eleva para proporcionar la cabeza de agua requerida para el filtro. El efluente se introduce directamente en el sistema de producción.
La composición de las aguas residuales químicas es compleja, y las materias primas de reacción son a menudo disolventes o compuestos cíclicos, lo que aumenta la dificultad del tratamiento de aguas residuales;
Las aguas residuales contienen una gran cantidad de contaminantes, principalmente debido a la reacción incompleta de las materias primas y el uso de una gran cantidad de disolventes en las materias primas o la producción.
Hay muchas sustancias tóxicas y nocivas, y hay muchos contaminantes orgánicos en las aguas residuales químicas finas que son tóxicos y dañinos para los microorganismos, como compuestos halógenos, compuestos Nitro, dispersantes o tensioactivos con efectos bactericidas, etc;
Hay muchas sustancias biológicamente recalcitrantes, siendo B inferior a C y con poca biodegradabilidad.
Las aguas residuales generadas en el proceso de producción de productos químicos se caracterizan por un gran volumen de descarga, alta toxicidad, alta concentración de materia orgánica, alto contenido de sal, alta Cromaticidad, alto contenido de compuestos difíciles de degradar, y tratamiento difícil. Sin embargo, al mismo tiempo, también hay muchos recursos disponibles en las aguas residuales. La tecnología de membrana, como alta tecnología, juega un papel importante en la producción y procesamiento, la conservación de energía y la reducción del consumo, y la producción limpia de la industria química.
1 Tecnología de tratamiento de microelectrólisis catalítica
La Tecnología de micro electrólisis es un proceso ideal para tratar aguas residuales orgánicas de alta concentración. Este proceso se utiliza para el tratamiento de aguas residuales con alto contenido de sal, difíciles de degradar y de alto color, lo que no solo reduce significativamente la DQO y el color, sino que también mejora en gran medida la biodegradabilidad de las aguas residuales. Esta tecnología utiliza rellenos de micro electrólisis llenos en equipos de micro electrólisis para generar el efecto de "Batería primaria" para el tratamiento de aguas residuales sin suministro de energía. Una vez suministrado el agua, dentro del equipo se formarán innumerables "baterías primarias" con una diferencia de potencial de 1,2 V. La "Batería primaria" utiliza las aguas residuales como electrolito y genera una corriente eléctrica a través de la descarga para realizar un tratamiento electrolítico de oxidación y reducción en las aguas residuales, con el fin de lograr el objetivo de degradar los contaminantes orgánicos.
Este proceso tiene las ventajas de una amplia aplicabilidad, buen efecto de tratamiento, bajo costo, tiempo de tratamiento corto, operación y mantenimiento convenientes, y bajo consumo de energía. Puede ser ampliamente utilizado en el pretratamiento y tratamiento profundo de aguas residuales industriales.
2 Tecnología de tratamiento de oxidación catalítica multifase
Esta tecnología de tratamiento es una tecnología recientemente desarrollada en el campo del medio ambiente, que utiliza principalmente oxidantes fuertes con radicales hidroxilo como núcleo para oxidar rápida, no selectivamente y completamente varios contaminantes orgánicos en el medio ambiente. Los radicales hidroxilo reaccionan con los compuestos orgánicos solubles en agua para formar radicales hidroxilo; Bajo la catálisis de los catalizadores, los radicales hidroxilo se oxidan y descomponen la materia orgánica en las aguas residuales. Esta tecnología tiene efectos significativos en la eliminación de CODcr, la decoloración y la mejora de la biodegradabilidad de las aguas residuales. Su cromaticidad y tasa de eliminación de CODcr pueden alcanzar 75% 99%. En la aplicación práctica de aguas residuales de pesticidas, aguas residuales químicas y aguas residuales farmacéuticas, esta tecnología ha demostrado excelentes efectos de aplicación.
1 Métodos de tratamiento químico
Los métodos químicos son el uso de reacciones químicas para eliminar las impurezas orgánicas e inorgánicas del agua. Hay principalmente Método de coagulación química, método de oxidación química, método de oxidación electroquímica, etc. El objetivo principal del método de coagulación química es pequeños sólidos en suspensión y sustancias coloidales en agua. A través de los efectos de coagulación y floculación generados por la adición de agentes químicos, los coloides se desestabilizan para formar precipitados y se eliminan. El Método de coagulación no solo puede eliminar partículas finas en suspensión con un tamaño de partícula de 1 a 10mm de las aguas residuales, sino también eliminar la cromaticidad, los microorganismos y la materia orgánica. Este método se ve muy afectado por cambios en el valor del pH, la temperatura del agua, la calidad del agua, la cantidad de agua, etc., y tiene una baja tasa de eliminación para ciertas sustancias orgánicas e inorgánicas solubles; la oxidación química suele ser un método de uso de oxidantes para oxidar y eliminar los contaminantes orgánicos de las aguas residuales químicas. A través de la oxidación-reducción química, las aguas residuales pueden transformar sustancias orgánicas e inorgánicas tóxicas en sustancias no tóxicas o menos tóxicas, logrando así el objetivo de la purificación de aguas residuales.
2 Método de procesamiento físico
Los métodos físicos comúnmente utilizados para aguas residuales químicas incluyen filtración, precipitación por gravedad y flotación por aire. El método de filtración utiliza una capa de partículas granulares con poros para interceptar impurezas en el agua, principalmente para reducir los sólidos en suspensión en el agua. En el tratamiento de filtración de aguas residuales químicas, comúnmente utilizadas son máquinas de filtro de marco y máquinas de filtro microporoso. Los tubos microporosos están hechos de polietileno, y el tamaño de poro se puede ajustar para un fácil reemplazo; el método de precipitación por gravedad es un proceso que utiliza las propiedades precipitables de las partículas suspendidas en el agua para asentarse naturalmente bajo la acción del campo de gravedad, con el fin de lograr la separación sólido-líquido; El Método de flotación de aire es un método para sacar partículas suspendidas de la superficie del agua mediante la generación de microburbujas adsorbidas. Estos tres métodos físicos tienen procesos simples y una gestión conveniente, pero no son adecuados para la eliminación de componentes de aguas residuales solubles y tienen limitaciones significativas.
3 Tecnología de oxidación fotocatalítica
La tecnología de oxidación fotocatalítica combina oxidantes como O2 y H2O2 con radiación de luz a través de la oxidación fotoexcitada. La luz principal utilizada es la luz ultravioleta, incluidos procesos como UV-H2O2 y UV-O2, que pueden usarse para tratar sustancias recalcitrantes como CHCl3, CCl4 y bifenilos policlorados en aguas residuales. Además, en el sistema Feton con luz ultravioleta, hay un efecto sinérgico entre la luz ultravioleta y los iones de hierro, que acelera en gran medida la velocidad de los radicales hidroxilo generados por la descomposición de H2O2 y promueve la oxidación y eliminación de materia orgánica.
Generalmente se puede dividir en dos tipos: homogéneo y multifásico. La degradación fotocatalítica homogénea utiliza principalmente Fe2 o Fe3 y H2O2 como medio, y los contaminantes se degradan a través de la reacción de foto Fenton asistida por luz, que puede utilizar directamente la luz visible; la degradación fotocatalítica multifase es el proceso de agregar una cierta cantidad de material semiconductor fotosensible a un sistema contaminado, Combinado con una cierta cantidad de energía de radiación de luz, para excitar el semiconductor fotosensible para producir pares de agujeros de electrones bajo irradiación de luz. El oxígeno disuelto, las moléculas de agua, etc. adsorbidas en el semiconductor reaccionan con los pares de agujeros de electrones, produciendo radicales libres altamente oxidantes como • OH. Luego, a través de la adición de hidroxilo, sustitución, transferencia de electrones, etc. con contaminantes, los contaminantes se mineralizan total o casi por completo, Generando finalmente CO2, H2O y otros iones como NO3-, PO4 3-, SO4 2-, Cl -, etc. En comparación con la degradación fotocatalítica sin catalizadores, La investigación de aplicación de la degradación fotocatalítica en el control de la contaminación ambiental es más activa.
4 Método de separación magnética
El método de separación magnética es un proceso de adición de semillas magnéticas y coagulantes a las aguas residuales químicas. Al utilizar el magnetismo residual de las semillas magnéticas y la acción simultánea de los coagulantes, las partículas se atraen entre sí y se aglomeran, acelerando la separación de sólidos en suspensión. Luego, los contaminantes orgánicos se eliminan usando un separador magnético. La tecnología de separación magnética de alto gradiente se ha aplicado desde el laboratorio en el extranjero.
Hay tres métodos para aplicar la tecnología de separación magnética al tratamiento de aguas residuales: separación magnética directa, separación magnética indirecta y separación magnética microbiana. El uso de tecnología magnética para tratar las aguas residuales se basa principalmente en la cohesión de los contaminantes y sus propiedades aditivas. La aglomeración se refiere a contaminantes con ferromagnetismo o paramagnetismo, que se condensan en partículas con mayor diámetro de superficie bajo la acción de un campo magnético y luego se eliminan. La siembra aditiva se refiere al uso de semillas magnéticas externas para mejorar las propiedades magnéticas de los contaminantes paramagnéticos o no magnéticos débiles, lo que facilita su eliminación mediante métodos de separación magnética; Alternativamente, los microorganismos externos se pueden utilizar para adsorber iones paramagnéticos de las aguas residuales, seguido de una separación magnética para eliminar los contaminantes paramagnéticos de iones.
5 Método de adsorción
La calidad del agua de las aguas residuales químicas que contienen metales pesados es compleja y la composición es difícil de controlar. Los iones de metales pesados como el níquel, zinc, cobre, cadmio, cromo, etc. que contiene son altamente tóxicos, algunos de los cuales son sustancias cancerígenas y altamente tóxicas, lo que representa un gran daño para los humanos.
Jiangsu Haipu Functional Materials Co., Ltd. es una empresa de alta tecnología dedicada a la investigación y desarrollo de adsorbentes de alto rendimiento, catalizadores y sus aplicaciones de proceso. Con una serie de adsorbentes y catalizadores de alto rendimiento desarrollados de forma independiente como núcleo, combinados con tecnología de proceso desarrollada de forma independiente, Haipu se ha convertido en un proveedor de soluciones profesionales en los campos de la gobernanza ambiental y el reciclaje de recursos. Al mismo tiempo, teniendo como nuestra responsabilidad ayudar a las empresas industriales a cumplir con los estándares ambientales y lograr el desarrollo sostenible mediante la utilización de recursos, adoptamos la producción magra modular y desarrollamos soluciones de ingeniería basadas en datos de investigación y desarrollo.
El EQUIPO DE Haipu apunta a las características de iones de metales pesados específicos y utiliza los grupos funcionales especiales de materiales de adsorción de resina quelante para formar complejos con iones de metales pesados, logrando la recuperación y utilización de iones de metales pesados. Este tipo de material adsorbente de resina tiene una alta selectividad para iones de metales pesados, y las aguas residuales tratadas pueden cumplir con los estándares de descarga. Tiene una gran capacidad de adsorción de material, bajos costos operativos, fácil regeneración y larga vida útil; la tecnología de tratamiento de adsorción es ampliamente utilizada en el tratamiento de aguas residuales generadas en procesos como la producción de metales no ferrosos, galvanoplastia, minería y catálisis petroquímica debido a sus ventajas técnicas de bajos costos operativos, Bajos costos de mantenimiento, y operación simple. El flujo del proceso es el siguiente:
Figura 1 Flujo de proceso
5,1 ventajas técnicas
Puede cumplir con los requisitos de protección ambiental y cumplir con los estándares de emisión (contenido de níquel ≤ 0,1 ppm, contenido de cobre ≤ 0,5 ppm);
El material tiene una gran capacidad de adsorción, bajo costo de operación, fácil regeneración y larga vida útil;
El equipo tiene bajos costos operativos, bajos gastos de mantenimiento y operación simple.
5,2 casos de aplicación
Hemos implementado el tratamiento de aguas residuales que contiene níquel y la utilización de recursos en una empresa petroquímica, logrando la reutilización del ácido cítrico y la recuperación de la concentración de níquel, con un valor de recuperación anual de aproximadamente 5 millones de yuanes.
Figura 2 Comparación de aguas residuales y efluentes que contienen níquel (agua cruda 1700mg/L, efluente ≤ 0,1 mg/L).
Figura 3 Comparación de cromo que contiene agua cruda y efluente de aguas residuales (1300mg/L de agua cruda, efluente ≤ 0,1 mg/L).
El tratamiento de aguas residuales químicas es un gran desafío para el desarrollo de la industria química y es de gran importancia para el desarrollo económico y social del país. Depender únicamente de los métodos básicos de tratamiento mencionados anteriormente está lejos de ser suficiente. En el proceso de producción química, es necesario reducir en gran medida la descarga de aguas residuales y minimizar la contaminación de la fuente. Al mismo tiempo, también debemos esforzarnos por explorar nuevos procesos para el tratamiento de aguas residuales para promover el desarrollo de la tecnología de tratamiento de aguas residuales.
CN
EN
es 