معدات المعالجة الكهروكيميائية لمياه الصرف، تُستخدم لمياه الصرف الكيميائية.

معدات معالجة مياه الصرف الصحي الكهروكيميائية، تستخدم في مياه الصرف الصحي الكيميائية.

نظرة عامة على المنتج

مياه الصرف الصحي الكيميائية هي واحدة من أكثر أنواع مياه الصرف الصحي الصناعية انتشارًا وتعقيدًا وصعوبة في معالجتها ، وتشمل قطاعات فرعية متعددة بما في ذلك المواد الكيميائية العضوية والمواد الكيميائية غير العضوية ،المواد الكيميائية الدقيقة، قطاعات البتروكيماويات، ومواد الكيماويات الفحمية، والأسمدة، والمواد البوليمرية، والكلور-القلي، والصبغات، والطلاءات، ومبيدات الآفات، والكيمياء الحيوية.تحتوي مياه الصرف الصحي على كمية كبيرة من المواد الخام والمواد المساعدةالمنتجات الوسيطة والمنتجات الجانبية ومخلفات المنتجات المستخدمة في عملية الإنتاج، بما في ذلك مركبات البنزين، الفينول، الكحولات، الألدهيدات، الكيتونات، الأحماض العضوية، الإسترات،مكونات عضوية خاصةالهيدروكربونات العطرية البوليسيكلية والمركبات الهتروسيكلية والهيدروكربونات الهالوجينية ومركبات النيترو ومركبات الفوسفور العضوي ومونومرات البوليمر ومواد السطح النشطة والمذيبات العضويةوبقايا المحفز؛ بعض مياه الصرف الصحي عالية التركيز يمكن أن تصل إلى عشرات إلى مئات الآلاف من ملغ / لتر؛ وغالبا ما تحتوي مياه الصرف الصحي على الملوثات المميزة التي تمنع أو تسمم الكائنات الحية الدقيقة.يختلف محتوى الملح على نطاق واسع (من عدة مئات من ملغ / لتر إلى أكثر من عشرة في المائة)؛ نسبة BOD5/COD تتقلب عموما بين 0.05 و 0.30، مع اختلافات كبيرة في قابلية التحلل البيولوجي. وتتقلب نوعية مياه الصرف الصحي بشكل كبير مع التغيرات في نوع المنتج وعملية الإنتاج ودورة الإنتاج.

تكمن التحديات الأساسية لمعالجة مياه الصرف الصحي الكيميائية في العديد من المجالات الرئيسية: 1 نسبة عالية من المواد العضوية المتعصبةالمركبات الهالوجينية، والجماعات النيترو تظهر قدرة عالية على التسامح مع الكائنات الحية الدقيقة التقليدية، مما يجعل التدهور الفعال من قبل الأنظمة البيولوجية صعبة.2 مشكلات كبيرة في السمية الحيوية ‬ المواد الكيميائية الوسيطة والمنتجات الثانوية المختلفة تمنع أو حتى تقتل الكائنات الحية الدقيقة في الوحل النشط، مما يؤدي إلى تأثيرات متكررة على الأنظمة البيولوجية، وانخفاض كفاءة المعالجة، وحتى انهيار النظام.3 الملوحة العالية تفاقم صعوبات المعالجة بعض مياه الصرف الصحي الكيميائية تحتوي على 3%~10% من الملح(مثل الكلور القلي، وتوليف المبيدات الحشرية، والمواد الوسيطة الصيدلانية) ، والضغط الأوسموسي العالي يجعل من الصعب على الكائنات الحية الدقيقة من الوحل النشط التقليدي.4 تقلبات جذرية في نوعية المياه وكميتها ‬ تحت منتجات متعددة، نماذج الإنتاج المتقطعة، يمكن أن تتغير تركيز COD والمواد السامة في مياه الصرف الصحي عدة مرات إلى عشرات المرات في غضون ساعات،مما يجعل من الصعب على الأنظمة البيولوجية التقليدية الاستجابة بسرعة.

هذا النظام يستخدم تقنية الأكسدة الكهروكيميائية utilizing the synergistic effect of direct anodic oxidation and strong oxides such as hydroxyl radicals (·OH) and active chlorine generated by electrocatalysis to directly attack various stable chemical structures in chemical wastewaterيمكن تطبيقه بمرونة على مراحل مختلفة من معالجة مياه الصرف الصحي الكيميائية:

إزالة السموم:يعالج مباشرة مياه الصرف الصحي عالية التركيز، وتأكسدة وتحلل بسرعة الهياكل العنيدة والسمية مثل الحلقات العطرية والحلقات المتعددة الدوائر،المجموعات الهالوجينية، والجماعات النيترو، مما يقلل بشكل ملحوظ من COD ويزيد من نسبة B / C إلى أكثر من 0.30، وخلق ظروف تأثير آمنة وقابلة للتحلل البيولوجي للأنظمة البيولوجية اللاحقة.

المعالجة المسبقة للمياه العضوية العالية الملوحة: بعد إزالة COD واللون ، تدخل مياه الصرف الصحي نظام التبخر والتكريستال.تحسين جودة الأملاح المتبلورة والحد بشكل كبير من إفراز سائل الأم التبخر.

الحد من مياه الصرف الصحي عالية التركيز:يعالج كميات صغيرة من مياه الصرف الصحي بـ COD في عشرات الآلاف من المليليجرامات / لتر في الموقع ،تقليل COD بشكل كبير قبل دمجها في النظام المتكامل للمصنع، استبدال النفايات الخطرة مكلفة النقل والتخلص منها.

العملية بأكملها تستهلك الكهرباء فقط، دون إضافة أي عوامل كيميائية. الأقطاب الكهربائية قابلة للتكيف مع ظروف مياه الصرف الصحي الكيميائية المعقدة مثل الملوحة العالية،ومحتوى الزيت، تعمل بأمان ومستقر عند درجة حرارة وضغط طبيعية.يمكن أن تستجيب للتقلبات الشديدة في جودة مياه الصرف الصحي الكيميائية في غضون دقائق، دون الحاجة إلى التأقلم على المدى الطويل وانتظار الأنظمة الكيميائية الحيوية.الصعوبات الرئيسيةمن مياه الصرف الصحي الكيميائية: "صعب التدهور، سامة للغاية، متقلبة للغاية، وتكاليف عالية للتعليم".

صعوبات معالجة مياه الصرف الصحي الكيميائية وحلول هذه المعدات

مبدأ العمل

بعد إزالة المواد الصلبة المعلقة عن طريق الشاشات أو الرواسب أو التصفية (تتطلب بعض مياه الصرف الصحي عالية التركيز معالجة مسبقة بسيطة) ، تدخل مياه الصرف الصحي الكيميائية إلى مفاعل كهروكيماوي ،حيث تحدث تفاعلات التطهير التالية تحت تأثير الأقطاب الكهربائية:

(1) التأكسيد الكهربائي المباشر (المسار الأساسي لفتح الحلقة وكسر الروابط للمواد العضوية المتعصية)

كمية كبيرة من المواد العضوية المتعصبة في مياه الصرف الصحي الكيميائية تفقد الإلكترونات مباشرة على سطح الأندود وتتأكسد:

المركبات العطرية (البنزين، المكونات العطرية النموذجية، الزيلين، النفتالين، البيفينيل، الفينول، الأنيلين، الخ):الحلقات العطرية هي هيدروكسيلات من قبل أنواع الأكسجين النشطة على سطح الأنود ثم فتحتتحول إلى أحماض عضوية صغيرة الجزيئات (حمض الماليك، حمض الأوكساليك، حمض الخل، الخ) ، مما يحسن بشكل كبير من إمكانية توفيرها الحيوي.

المركبات الهتروسيكلية (البيريدين، الكينولين، الثيازول، الفوران، الإميدازول، الاندول، الخ): الحلقات الهتروسيكلية التي تحتوي على N/S/O يتم أكسدةها وفتحها على سطح الأنون،القضاء على السمية الحيوية الدورية.

المركبات الهالوجينية (الكلوروبنزين، الكلوروفورم، تيتراكلوريد الكربون) ، المركبات البرومية، الخ): تتكسر روابط C-X على سطح الأندوز، ويتم إزالة الهالوجينات في شكل أيوني.مركبات النيترو (النيتروبنزين)، النيتروبنزين، مركبات الدينيترو، الخ): يتم إزالة مجموعات النيترو عن طريق الأكسدة/الحد، وتفتح حلقات البنزين، ويتم القضاء على التحولات.الأنترازين، فينانثرين ، الخ): يتم تكسير أنظمة الحلقات العطرية تدريجياً وفتحها ، ويتم تفكيك الهياكل البوليسيكلية إلى جزيئات أحادية الحلقة أو صغيرة. مركبات الأورغانوفوسفور:الروابط P-C يتم أكسدة وكسرها، ويتم تحويل الفوسفور العضوي إلى أورتوفوسفات. البوليمرات / المواد العضوية الجزيئية الكبيرة (البولي إيثيلين غليكول ، حمض البوليكريليك ، شظايا الراتنج ، الخ):يتم تكسير سلاسل الكربون الطويلة والهياكل الجزيئية لمجموعة الإيثر وتكسيرها.

(2)التأكسدة الكهربائية غير المباشرة (التأكسدة ذات الطيف الواسع التي يهيمن عليها · OH والكلور النشط) توليد الكهرباء النيازكية للمياه الجذور الهيدروكسيلية (· OH)بينما تستخدم أيونات الكلوريد الطبيعية في مياه الصرف الصحي (معظم مياه الصرف الصحي الكيميائية تحتوي على Cl−، مع نطاق تركيز من 200 ~ 20000). توليد الكهروليس من ملغ / لتر الكلور النشط (Cl2، HOCl، OCl-): هيدروكسيل الجذور تنفذ هجمات أكسدة غير انتقائية على مختلف المركبات العضوية،فعالة بشكل خاص في فتح الحلقات العطرية وكسر الحلقات الهتروسيكليةالكلور المنشط ينتشر في المحلول، مما يكمّل أكسدة الملوثات التي لا يمكن أن تصل مباشرة إلى الأندود، ويزيل النيتروجين الأمونيا بكفاءة.

(3)تحسين متزامن لخفض COD والقدرة على التحلل الحيوي: تأثير متكافئ من الأكسدة المباشرة وغير المباشرة:المواد العضوية الكبيرة الجزيئية → فتح الحلقة / كسر الرابطة / إزالة الهالوجين / تجريد النيتريت → الأحماض العضوية الصغيرة الجزيئية، الكحولات، الألدهيدات → بعضها يتم تعدينها إلى ثاني أكسيد الكربون + H2O. يزيد BOD5 من المياه الصالحة للمعالجة بشكل كبير (يتم تحويل الجزيئات الكبيرة إلى مواد قابلة للتحلل في الجزيئات الصغيرة).انخفاض COD في وقت واحد، وتزداد نسبة B / C بشكل كبير ، مما يوفر مصدر كربون قابل للتحلل عالي الجودة للأنظمة الكيميائية الحيوية اللاحقة.

(4) تأثير إيقاف نشاط المجموعات الوظيفية السامة:الهدف الرئيسي من الأكسدة الكهروكيميائية هو مهاجمة المجموعات الوظيفية السامة بدقة وإلغاء تنشيطها، يتم كسر رابطة C-X في المركبات الهالوجينية ، والدورات المتعددة مفتوحة لتحرير N ، ويتم كسر رابطة P-C في مركبات الفوسفور العضوي. بمجرد تدمير المجموعات السامة ،حتى لو كان الهيكل العظمي الجزيئي غير معدني بالكامل، يتم القضاء على تأثيره المثبط على الكائنات الحية الدقيقة.

(5) إزالة اللون: عندما يتم تكسير الكروموفورات وتكسيرها، تتغير مياه الصرف الصحي من مظلمة إلى بلا لون أو فاتحة اللون وشفافة.

المزايا الأساسية (الاستهداف في مياه الصرف الصحي الكيميائية)

V. المعلمات التقنية (يمكن تخصيصها)

VI - موقع العملية

الخيار 1: المعالجة المسبقة وإزالة السموم

مياه الصرف الصحي الكيميائية (المياه الخام/المياه المجمعة) → شاشة الشريط/خزان التساوي → الترسب/الطفو (SS وإزالة الزيت) → معدات إزالة السموم الكهروكيميائية (كسر الروابط في الحلقة المفتوحة،إزالة المجموعات الوظيفية السامة، تحسين نسبة B/C) → خزان متوسط / خزان عازل → نظام بيولوجي (تحمض هيدروليز + A/O أو A2/O) → استيفاء معايير التفريغ

ملاحظة: وحدة إزالة السموم الكهروكيميائية هي الضمان الأساسي لمعالجة مياه الصرف الصحي الكيميائية قبل الأحياء.مياه الصرف الصحي الكيميائية التي لم تخضع لإزالة السموم الكهروكيميائية تدخل مباشرة إلى نظام المعالجة البيولوجية، مما يؤدي إلى كمية كبيرة من المواد العنيدة والسمية، والحد من معدل إزالة COD من النظام البيولوجي إلى 50٪ ~ 70٪ فقط، وتخضع لها صدمات متكررة. بعد إزالة السموم،نسبة B/C للمياه الصادرة ≥0.30 ~ 0.35، يتم زيادة معدل إزالة COD من مرحلة المعالجة البيولوجية بنسبة 40٪ ~ 70٪ ، ويعمل النظام بأكمله بشكل مستقر وموثوق طوال العام.

الخيار 2: المعالجة المتقدمة لتلبية المعايير (في الحالات التي لا يزال فيها COD في الصرف الصحي البيوكيميائي لا يلبي المعايير)

Chemical wastewater → Pretreatment → Biochemical system → Secondary sedimentation tank → Electrochemical advanced treatment unit (removes residual stubborn COD and color) → Discharge meeting standards/Reuse

ملاحظة: عندما لا يزال COD واللون في مياه الصرف الصحي البيوكيميائية لا يستوفيان معايير التفريغ ، يتم إضافة وحدة معالجة متقدمة الكهروكيميائية بعد النظام البيوكيميائي.

الخيار 3: الحد من مياه الصرف الصحي عالية التركيز

مياه الصرف الصحي عالية التركيز / السائل الأم → خزان التجميع → معدات المعالجة الكهروكيميائية → تدفقات الصرف الصحي إلى نظام مياه الصرف الصحي المتكامل للمصنع → المعالجة التقليدية

الخيار 4: معالجة مياه الصرف الصحي عالية الملوحة قبل التبخر

High-salinity chemical wastewater → Electrochemical pretreatment equipment (removes COD and color) → Evaporation crystallization system (MVR/multi-effect) → High-whiteness industrial salt + condensate reuse

ملاحظة: يؤدي التبخر المباشر للشراب الأم ذو الملوحة العالية إلى COD وتخصيب اللون ، وإفراز كبير للشراب الأم ، وتصفر الملح المتبلور.إزالة المعالجة المسبقة الكهروكيميائية لـ 50% ~ 80% من COD و ≥ 90% من اللون قبل التبخر، مما يؤدي إلى ملح بلورية بيضاء وتقليل كبير في إفراز الكحول الأم، وبالتالي تحقيق الاستفادة من الموارد من مياه الصرف الصحي عالية الملح.