معدات معالجة مياه الصرف الصحي الكهروكيميائية، تستخدم لمعالجة مياه الصرف الصحي البتروكيميائية.

نظرة عامة على المنتج

المياه الكيميائية البترولية النفايات تأتي أساسا من قطاعين رئيسيين: تكرير البترول (تكرير النفط) والبتروكيماويات (الإثيلين، المواد العطرية، الراتنجات الاصطناعية، الألياف الاصطناعية، المطاط الاصطناعي، الخ).وهي نوع نموذجي من مياه الصرف الصحي الصناعية تتميز بحجم كبير وتكوين معقد وصعوبة عالية في معالجة المياه. وتشمل خصائص نوعية المياه:مجموعة واسعة من أنواع مياه الصرف الصحي (بما في ذلك مياه الصرف الصحي، مياه الصرف الصحي الزيتية ، مياه الصرف الصحي التي تحتوي على الكبريت ، مياه الصرف الصحي القلوية ، تصريف المياه الدائرة ، ومياه الصرف الصحي المنزلية) ، ارتفاع تركيز COD ، كميات كبيرة من البترول / الهيدروكربونات المواد العضوية ،مواد سامة مثل الفينول، الكبريتيدات ، النيتروجين الأمونيا ، والسيانيدات ، والمواد العضوية المقاومة (الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات ، المركبات المتعددة الحلقات ، مونومرات البوليمر ، إلخ) ،قابلية التحلل البيولوجي منخفضة بشكل عام (نسبة B / C 0).15~0.30) ، وتقلبات كبيرة في نوعية المياه وكميتها بسبب الاختلافات في نوع النفط الخام وطرق المعالجة.

وعادة ما تتبع عمليات معالجة مياه الصرف الصحي البتروكيماوي التقليدية طريق "فصل النفط → التطفئ → المعالجة البيولوجية → المعالجة المتقدمة".هذا النهج واجه منذ فترة طويلة التحديات التالية: 1 المواد الزيتية تتداخل مع نظام المعالجة البيولوجية حتى بعد فصل الزيت وتدفقه، يبقى زيت مستحلب والزيوت المذابة،مما يؤدي إلى انخفاض نشاط الوحل النشط وتدهور أداء الإستقرار مع مرور الوقت2- من الصعب إزالة المواد العضوية المتعصبة بيولوجياً، والهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات، والمركبات المتعددة الحلقات، ومونومرات البوليمر مقاومة للغاية للميكروبات.الحد من معدل إزالة هذه المواد الكيميائية المسببة للتلوث في مرحلة العلاج البيولوجي.3 يمنع نظام المعالجة البيولوجية من قبل كل من الكبريتيدات و الكبريتيدات النيتروجينية الأمونيا و الأمونيا الحرة تمنع كل من البكتيريا النترية والمتعددة الأشكالمما يؤدي إلى انخفاض كفاءة نظام المعالجة البيولوجية4 - تنخفض الكفاءة البيولوجية مع زيادة ملوحة مياه الصرف الصحي، في حين أن مياه الصرف الصحي البتروكيماوي ليست متطرفة مثل مياه الصرف الصحي الكيميائية الدقيقة.بعض مياه الصرف الصحي لا تزال تحتوي على كميات كبيرة من الملحيمكن أن يصل معدل الإزالة إلى 2٪ ~ 5٪ ، مما يمنع العمليات الكيميائية الحيوية التقليدية. الحرارة المنخفضة في فصل الشتاء تقلل من كفاءة التنيتر الكيميائي الحيوي.مما يؤدي إلى انخفاض معدلات إزالة النيتروجين الأمونيا وارتفاع خطر تجاوز النيتروجين الأمونيا للمعايير في مياه الصرف الصحي- زيادة الطلب على إعادة استخدام مياه الصرف الصحي،ولكن العمليات الحالية لا يمكن أن تضمن استقرار جودة المياه المستخدمة مرة أخرى على المدى الطويليستخدم هذا النظام تقنية الأكسدة الكهروكيميائية، والتي يمكن دمجها بمرونة في مراحل متعددة من عملية معالجة مياه الصرف الصحي البتروكيميائية:

بالنسبة لمياه الصرف الصحي المجمعة بعد فصل المياه النفطية والبحر، تعالج مياه الصرف الصحي التي تحتوي على النفط المتبقي والفينول والكبريتيدات والمواد العضوية القاسية.الأكسدة وتحلل المواد السامة في غضون 1-2 ساعات، إزالة الزيوت المستحلبة والذائبة، وتحلل الهيدروكربونات العطرية البوليسيكلية من خلال فتح الحلقة.30، وخلق ظروف تأثير آمنة وقابلة للتحلل البيولوجي للأنظمة الكيميائية الحيوية اللاحقة.

لمعالجة متقدمة للنفايات الكيميائية الحيوية ‬إزالة عميقة من COD المتبقية (البوليمرات المترددة ، منتجات فتح حلقات الهيدروكربونات العطرية متعدد الحلقات ، إلخ) ، النيتروجين الأمونيا ،واللون من المياه الصرف الصحيّة، تلبي بشكل مستقر معايير إعادة الاستخدام.

بالنسبة لمياه الصرف الصحي المستحلبة الزيتية، هذا النظام يزيل بشكل فعال وتأكسدة لإزالة النفط و COD،حل مشكلة ضعف كفاءة معالجة الطوفان الهوائي التقليدي + المعالجة البيولوجية للزيت المستحلب.

بالنسبة لأنظمة تصريف المياه المتداولة وإعادة الاستخدام، يقوم هذا النظام بإزالة COD ونيتروجين الأمونيا والكائنات الدقيقة قبل إعادة استخدام المياه في نظام مياه التبريد المتداول،تحقيق الاستفادة المتسلسلة من المياه واستعادة الموارد.

العملية بأكملها تستهلك الكهرباء فقط ، دون إضافة أي عوامل كيميائية (مزيلات ، حشرات ، مضادات الأكسدة) ، ولا تنتج ملوثات ثانوية مثل الوحل الكيميائي ، الوحل الحديدي ،أو الكربون المشبوع الممتصتم تصميم الأقطاب الكهربائية لمقاومة تلوث النفط، والتكيف مع ظروف التشغيل المعقدة للمياه الصرفية الزيتية.غير متأثرة بالتغيرات الموسمية ودرجة الحرارة.

II.صعوبات معالجة مياه الصرف الصحي البتروكيماوي وحلول هذه المعدات

مبدأ العمل

بعد المعالجة المسبقة مثل فصل النفط والطفو لإزالة النفط العائم ومعظم المواد الصلبة المعلقة ، تدخل مياه الصرف الصحي البتروكيماوي إلى المفاعل الكهروكيماوي ،حيث تحدث تفاعلات التطهير التالية تحت تأثير الأقطاب الكهربائية:

(1) التأكسيد الكهربائي المباشر

الملوثات المميزة في مياه الصرف الصحي البتروكيماوي يتم أكسدة مباشرة على سطح الأندود:

النفط / الهيدروكربونات العضوية (الكانات ، السيكلوكانات ، المواد العطرية ، الخ): يتم تكسير سلاسل الكربون الطويلة والسيكلوكانات تدريجياً وتكسيرها على سطح الأنون ،تتحول إلى أحماض عضوية و الكحولات ذات جزيئات صغيرة، وأخيرا تم تعدينها إلى CO2 و H2O

المواد العطرية متعددة الحلقات (النفتالين، الأنثراسين، الفينانترين، البيرين، الخ): يتم أكسدة أنظمة الحلقات العطرية تدريجياً وفتحت على سطح الأنون،ويتم فتح الهياكل البوليسيكلية إلى مكونات عضوية أحادية الدورة أو جزيئات صغيرة، القضاء على السمية الحيوية

الفينوليك (الفينول ، الكريسول ، الكسيلينول ، إلخ): يتم تكسيد حلقات البنزين تدريجياً وفتحها على سطح الأندود ، ويتم فتح الهياكل البوليسيكلية إلى مكونات عضوية أحادية الحلقة أو جزيئات صغيرة ،القضاء على السمية الحيوية

المواد الفينولية (الفينول ، الكريسول ، الكسيلينول ، إلخ): يتم فتح حلقات البنزين وتفتح على سطح الأندود ، وتحويل الهياكل البوليسيكلية إلى مادة عضوية أحادية الحلقة أو جزيئات صغيرة. بعد الهيدروكسيل,يتم استئصال سطح الأندود وفتحها بحلقة ، وتحويلها إلى أحماض عضوية جزيئات صغيرة. المركبات الهتروسيكلية (التي تحتوي على هتروسيكلات N / S / O):يتم تكسير الدوائر المتعددة وفتح الحلقة على سطح الأندودالكبريتيدات (S2−): يتم أكسدة مباشرة إلى أيونات الكبريتيد (S2−→SO42−) في الأنف، مما يلغي التثبيط السام على الكائنات الدقيقة.

(2)التأكسدة الكهربائية غير المباشرة: توليد الجذور الهيدروكسيلية (OH) عن طريق تحليل الكهرباء للمياه عند الأندود.بينما تستخدم أيونات الكلوريد الطبيعية الموجودة في مياه الصرف الصحي (مياه الصرف الصحي البتروكيماوي تحتوي على Cl−) لتوليد الكلور النشط (Cl2)، HOCl، OCl−) ، مما يكمل أكسدة الملوثات التي لا يمكن أن تتصل مباشرة بالانود، خاصة مع إظهار كفاءة أكسدة كبيرة للزيوت القابلة للذوبان والمواد العضوية المتعصية.

(3)إزالة النفط المحلل: تتحمل قطرات النفط المحللة في مياه الصرف الصحي الزيتية شحنة سلبية على سطحها ، وتشكل حالة مستقرة للمستحلبة.من الصعب إزالتها بالكامل باستخدام تعويم الهواء التقليديفي المفاعل الكهروكيماوي: الفقاقيع الدقيقة والحقل الكهربائي الناتج عن الأكسدة النيازكية تسبب تغييرات في إمكانات سطح قطرات الزيت المستحلبة،يتم ضغط الطبقة المزدوجة، تتجمع قطرات الزيت في حالة الإملسون غير المستقرة وتطفو، يتم تكسير المادة العضوية الزيتية المذابة وتمعدنها،ويمكن خفض محتوى الزيت في المياه الصادرة إلى أقل من 1 ~ 3 ملغ / لتر.

(4)الأكسدة المتزامنة للنيتروجين الأمونيا والكبريتيدات الكلور النشط يأكسد النيتروجين الأمونيا إلى غاز النيتروجين (2NH3 + 3HOCl→N2 + 3Cl− + 3H2O) ، ويمكن أن يصل معدل إزالة النيتروجين الأمونيا إلى 80٪ ~ 95٪.الكبريتيدات يتم أكسدة مباشرة إلى الكبريتيد في الأندود، والقضاء تماما على سمومهم.

(5)COD reduction and biodegradability improvement The synergistic effect of direct oxidation and indirect oxidation causes the ring-opening and bond-breaking of large molecular recalcitrant organic matter into small molecular degradable substances، ويزداد نسبة B / C من 0.15 ~ 0.20 إلى أكثر من 0.30بعض المواد العضوية يتم تعدينها بالكامل، مما يقلل مباشرة من COD ويخلق ظروف جيدة للتأثير للنظام الكيميائي الحيوي اللاحق.

المزايا الرئيسية (الاستهداف في مياه الصرف الصحي البتروكيماوي)

V. المعلمات التقنية (يمكن تخصيصها)

VI - موقع العملية

الخيار 1: المعالجة المسبقة وإزالة السموم قبل المعالجة الكيميائية الحيوية

مياه نفايات البتروكيماويات (بعد فصل النفط والطفو) → معدات المعالجة المسبقة الكهروكيميائية (إزالة النفط المتبقي ، وتأكسيد الكبريتيدات ، والهيدروكربونات العطرية البوليسيكلية التي تفتح الحلقة ،وتحسين نسبة B / C) → خزان متوسط / خزان معادلة → نظام كيميائي حيوي → خزان ترسب ثانوي → معايير التسرب

التوضيح: وحدة المعالجة المسبقة الكهروكيميائية تقع بعد فصل النفط والطفو وقبل النظام الكيميائي الحيوي.تنفيذ الوظائف الشاملة لـ "إزالة الزيت + إزالة الكبريت + إزالة السموم + فتح الحلقة + تحسين B / C"هذا هو الضمان الرئيسي لمعالجة مياه الصرف الصحي البترولية قبل الكيمياء الحيوية، وذلك لإزالة النفط المستحلب والنفط القابل للذوبان بعد فصل النفط وتعافي النفط.الكبريتيدات المأكسة التي تمنع بشكل كبير العمليات الكيميائية الحيوية، وتحلل الهيدروكربونات العطرية البوليسيكلية من خلال فتح الحلقة، وتحسين القدرة على التحلل البيولوجي بشكل كبير، وضمان التشغيل المستقر والفعال على المدى الطويل للنظام الكيميائي الحيوي اللاحق.

الخيار 2: المعالجة المتقدمة للمياه البيولوجية

Petrochemical Wastewater → Pretreatment → Biological System → Secondary Sedimentation Tank → Electrochemical Advanced Treatment Unit (Removal of Residual COD and Ammonia Nitrogen) → Discharge to Standard/Reuse into Circulating Water System

ملاحظة: بالنسبة للمشاريع التي لديها أنظمة بيولوجية موجودة ولكن مستويات COD والنيتروجين الأمونيا في الصرف الصحي لا يمكن أن تلبي معايير التفريغ الحالية،يمكن إضافة وحدة معالجة الكيميائية الكهربائية المتقدمة بعد النظام البيولوجيلا يتطلب أي تعديلات على النظام البيولوجي الحالي؛ سيتم خفض مستويات COD وأمونيا النيتروجين لتلبية معايير الإفراج المباشر أو متطلبات إعادة الاستخدام.

الخيار 3: معالجة خاصة للمياه العادمة الزيتية المحلاة

مياه الصرف الصحي المحلاة بالزيوت → خزان التسوية → معدات إزالة الزيوت الكهروكيميائية وإزالة الزيوت → المياه الصادرة

الخيار 4: المعالجة المسبقة لمياه الصرف الصحي عالية الملوحة / القلي

مياه الصرف الصحي عالية الملوحة / الوحل القلوي مياه الصرف الصحي → وحدة المعالجة الكهروكيميائية عالية التركيز → الصرف الصحي في نظام مياه الصرف الصحي المتكامل / نظام التبخر

ملاحظة: مياه الصرف الصحي من الوحل القلوي ومياه الصرف الصحي من التحلية الكهربائية لها محتوى ملح مرتفع و COD مرتفع وسمية عالية ؛ الإفراج المباشر في النظام المتكامل سيؤدي إلى صدمة.يمكن تخصيص وحدات معالجة الكهروكيميائية لمعالجة هذا النوع من مياه الصرف الصحي في دفعات، مما يقلل بشكل كبير من COD والسمية قبل دمجها بسلاسة في نظام المصنع بأكمله ، وتجنب التكاليف العالية للتخلص من خارج الموقع ، والفوائد الاقتصادية لا تزال كبيرة.