معدات معالجة مياه الصرف الصحي الكهروكيميائية لمعالجة مياه الصرف الصحي عالية اللون.

نظرة عامة على المنتج

ينشأ مياه الصرف الصحي عالية اللون بشكل واسع من صناعات مثل الطباعة والصباغة النسيجية، وإنتاج الأصباغ، وصناعة الورق واللب، وتصنيع الأحبار، والمواد الوسيطة الصيدلانية، والتخمير الغذائي، والتخليق الكيميائي. تحتوي مياه الصرف الصحي هذه على العديد من المجموعات الملونة (مثل روابط الآزو، ومجموعات النيترو، ومجموعات الإيمين، ومجموعات الكينون، والروابط المزدوجة المترافقة) والمجموعات المساعدة، مما ينتج عنه ألوان تتراوح من الأحمر الداكن، والبرتقالي المصفر، والأزرق الداكن، إلى البني الأرجواني، مع كثافة لونية عادة ما تكون أعلى بمئات إلى عشرات الآلاف من المرات. هذا النوع من مياه الصرف الصحي لا يتمتع فقط بمظهر بصري سيء، بل غالبًا ما تكون المادة العضوية الملونة سامة بيولوجيًا أو يصعب تحللها بيولوجيًا. عند تصريفها في المسطحات المائية المستقبلة، فإنها تعيق انتقال ضوء الشمس وتعطل التوازن البيئي المائي.

لكل طريقة تقليدية لإزالة اللون قيودها الخاصة: ينتج التلبد والترسيب كميات كبيرة من الحمأة الكيميائية وله تأثيرات ضعيفة على إزالة لون الأصباغ القابلة للذوبان في الماء؛ امتزاز الكربون المنشط مكلف، ويصعب تجديده، وينتج نفايات خطرة من الكربون المشبع؛ يتطلب الأكسدة بالأوزون استثمارًا كبيرًا في المعدات، وله استخدام منخفض للأوزون، واستهلاك عالي للطاقة التشغيلية؛ يستهلك أكسدة فينتون كميات كبيرة من الكواشف، وينتج كمية كبيرة من حمأة الحديد، ويتطلب تعديلات متكررة للأس الهيدروجيني؛ الطرق البيولوجية ليس لديها تقريبًا أي قدرة على تحلل معظم الأصباغ الاصطناعية، ولا يمكن إزالة اللون بيوكيميائيًا.

يستخدم هذا النظام تقنية الأكسدة الكهروكيميائية. يقوم بأكسدة المجموعات الملونة مباشرة عند الروابط غير المشبعة والهياكل المترافقة للمجموعات الملونة من خلال الأكسدة الأنودية، وفي نفس الوقت يستخدم التحفيز الكهربائي لتوليد جذور الهيدروكسيل (·OH) والمؤكسدات القوية مثل الكلور النشط للأكسدة غير المباشرة. هذا يكسر تمامًا أو يحول المجموعات الملونة إلى جزيئات صغيرة عديمة اللون. تستهلك العملية بأكملها الكهرباء فقط، ولا تتطلب أي كواشف كيميائية، ولا تنتج أي حمأة أو نفايات مشبعة. يمكن أن تصل نسبة إزالة اللون إلى 90٪ - 99٪، مما يقلل اللون إلى أقل من 50 مرة من القيمة الأصلية، مع إزالة الطلب الكيميائي على الأكسجين (COD) في نفس الوقت، مما ينتج عنه مياه صرف عديمة اللون وشفافة.

ثانياً.صعوبات معالجة مياه الصرف الصحي عالية اللون وحلول هذه المعدات

ثالثاً. مبدأ العمل

تدخل مياه الصرف الصحي عالية اللون، بعد إزالة المواد الصلبة العالقة بواسطة غربال أو مرشح، إلى مفاعل كهروكيميائي، حيث، تحت تأثير الأقطاب الكهربائية:

(1) الأكسدة الكهروكيميائية المباشرة

تفقد المجموعات الملونة (روابط الآزو، هياكل الكينون، الروابط المزدوجة المترافقة، الحلقات العطرية، إلخ) الإلكترونات مباشرة على سطح الأنود، مما يكسر الروابط غير المشبعة في التركيب الجزيئي، ويعطل النظام المترافق، ويرفع مستوى طاقة الانتقال الإلكتروني إلى ما وراء الطيف المرئي، ويتجلى بشكل كبير على أنه فقدان للون. هذا المسار انتقائي للغاية لجزيئات الصبغة وهو الآلية الأكثر أهمية لإزالة اللون.

(2) الأكسدة الكهروكيميائية غير المباشرة

يولد التحليل الكهربائي للماء عند الأنود جذور الهيدروكسيل (·OH)، بينما يتم تحليل أيونات الكلوريد الموجودة بشكل طبيعي في مياه الصرف الصحي (الموجودة بشكل شائع في صناعات مثل الصباغة والطباعة) لإنتاج الكلور النشط (Cl2، HOCl، OCl⁻). تنتشر هذه الأنواع النشطة عالية الأكسدة في المحلول، مما يعرض جزيئات الصبغة التي لم تتصل مباشرة بالأنود لهجوم أكسدة ثانوي، مما يزيد من تكسير المجموعات الملونة المتبقية وتمعدن الوسطيات العضوية.

(3) الإزالة المشتركة للطلب الكيميائي على الأكسجين (COD)

بعد تكسير المجموعات الملونة، تستمر الجزيئات العضوية الصغيرة الناتجة (مثل الأحماض العضوية والكحوليات) في الأكسدة والتمعدن إلى CO2 و H2O، مما يحقق في نفس الوقت انخفاضًا كبيرًا في الطلب الكيميائي على الأكسجين (COD). ينخفض ​​إجمالي كمية المادة العضوية في مياه الصرف الصحي بعد إزالة اللون بشكل كبير، بدلاً من مجرد "تبييض" المجموعات الملونة مع الحفاظ على الطلب الكيميائي على الأكسجين (COD) دون تغيير.

(4) آلية منع ارتداد اللون

تسبب الأكسدة الكهروكيميائية إعادة هيكلة جزيئية كاملة للمجموعات الملونة، بدلاً من مجرد تغيير توزيع سحابة الإلكترونات حول المجموعات الملونة. بعد المعالجة، لا تظهر مياه الصرف الصحي أي استعادة مرئية للون بعد 24-72 ساعة من الوقوف، مما يضمن استقرار تأثير إزالة اللون لفترة طويلة.

رابعاً. المزايا الأساسية (لمياه الصرف الصحي عالية اللون)

خامساً. المواصفات الفنية (قابلة للتخصيص)

سادساً. ينطبق على سيناريوهات مختلفة تتضمن مياه الصرف الصحي عالية اللون.

سابعاً. موقع العملية

الخيار 1: معالجة منفصلة لإزالة اللون (تفي مباشرة بمعايير الانبعاث أو يتم إعادة استخدامها) مياه الصرف الصحي عالية اللون → غربلة/ترسيب (إزالة المواد الصلبة العالقة، الألياف، إلخ) → معدات كهروكيميائية → مياه صرف صحي (عديمة اللون وشفافة، الطلب الكيميائي على الأكسجين (COD) يفي بالمعايير) → تصريف أو إعادة استخدام في الإنتاج

الخيار 2: معالجة مسبقة ثم معالجة بيوكيميائية (ينطبق على مياه الصرف الصحي المركبة عالية التركيز)

مياه الصرف الصحي عالية اللون → غربلة/ترسيب → معدات كهروكيميائية (إزالة اللون، القضاء على السمية البيولوجية، تحسين نسبة B/C) → نظام بيولوجي → تصريف يفي بالمعايير

ملاحظة: بعد التدمير الكهروكيميائي للمادة العضوية الملونة، تتحسن نسبة B/C بشكل كبير (يمكن زيادة نسبة B/C لبعض مياه الصرف الصحي للأصباغ من 0.1 إلى أكثر من 0.3). يمكن للنظام البيوكيميائي اللاحق أن يحلل بكفاءة المواد العضوية المتبقية ذات الجزيئات الصغيرة. تهدف المرحلة الكهروكيميائية إلى "إزالة اللون + إزالة السمية" مع الحفاظ على استهلاك الطاقة عند مستوى منخفض.

الخيار 3: كوحدة معالجة متقدمة (لإزالة اللون وتحسين معايير مياه الصرف الصحي البيوكيميائية)

معالجة بيوكيميائية → خزان ترسيب ثانوي → معدات إزالة اللون الكهروكيميائية → تصريف

ملاحظة: لون بعض مياه الصرف الصحي المعالجة بالمعالجة البيولوجية لا يزال لا يفي بالمعايير (المعالجة البيولوجية لها تأثير ضئيل على إزالة المجموعات الملونة). إضافة وحدة إزالة لون كهروكيميائية في نهاية عملية المعالجة البيولوجية، والتي تعمل عند طاقة منخفضة وتعالج فقط اللون المتبقي، لها أقل تكلفة تشغيلية وهي مكمل مثالي لنظام المعالجة البيولوجية الحالي للترقية.