Équipement de traitement électrochimique des eaux usées, utilisé pour traiter les eaux usées de la chimie fine.

I. Vue d'ensemble du produit

Les eaux usées chimiques fines sont l'un des types les plus difficiles de traitement des eaux usées industrielles.Produits intermédiaires de pesticidesLes eaux usées présentent des caractéristiques industrielles distinctes:une grande variété de produits, des processus de production complexes et des changements fréquents de lot, ce qui conduit à des sources d'eaux usées diverses, à des compositions extrêmement complexes et à des fluctuations drastiques de la qualité et de la quantité de l'eau;concentrations extrêmement élevées de DCO; la présence de grandes quantités de composés aromatiques récalcitrants, de composés hétérocycliques, d'hydrocarbures halogénés, de composés nitro et de polymères;forte biotoxicité (de nombreux intermédiaires ont des effets inhibiteurs importants sur les micro-organismes); une teneur élevée en sel (Cl−, SO42−, Na+, NH4+, etc.); des ratios BOD5/COD généralement extrêmement bas (0,02~0,15), ce qui entraîne une très faible biodégradabilité; et la présence fréquente de solvants organiques,résidus de catalyseur, des matières premières non réagissantes et des sous-produits.

Les défis etdifficultés majeuresLes problèmes de traitement des eaux usées des industries chimiques fines sont extrêmement importants:

Échecs fréquents du système biochimique Les résidus de pesticides/intermédiaires pharmaceutiques, de composés nitrosolubles et d'hydrocarbures halogénés dans les eaux usées sont hautement toxiques pour les boues activées.Même après un prétraitement par hydrolyse et acidificationDans ce cas, le système biochimique est fréquemment affecté, ce qui entraîne une accumulation de boues et même la mort.

Les changements spectaculaires de la qualité de l'eau dus au changement de produit  Les entreprises de produits chimiques fines fonctionnent souvent de façon intermittente.la DCO des eaux usées peut augmenter de façon spectaculaire en quelques heures, et les types de substances toxiques changent simultanément, ce à quoi les systèmes biochimiques traditionnels ne peuvent pas s'adapter.

Extrêmement faible biodégradabilité  Les anneaux aromatiques, les anneaux hétérocycliques et les hydrocarbures aromatiques polycycliques ont des structures stables, avec un rapport B/C souvent inférieur à 0.10, les rendant presque inutilisables par les micro-organismes.

Une salinité élevée inhibe en outre les processus biochimiques. Lorsque la salinité est supérieure à 3%, la pression osmotique des systèmes de boues activées classiques devient déséquilibrée.entraînant la mort d'un grand nombre de micro-organismes.

Ce système utilise une technologie d'oxydation électrochimique et peut être configuré de manière flexible en plusieurs étapes de traitement des eaux usées chimiques fines:Pour le prétraitement et la désintoxication de l'eau brute mélangée à forte concentration, il traite directement l'eau brute à forte COD (sans dilution)Par oxydation anodique directe et électrocatalyse, les radicaux hydroxyle (OH) et le chlore actif, ainsi que d'autres oxydes forts, attaquent rapidement des structures stables telles que les anneaux aromatiques,les hétérocyclesLe rapport B/C est augmenté de 0,02-0,10 à plus de 0.30, créant des conditions d'influence sûres et biodégradables pour les systèmes biologiques suivants.

Pour un traitement avancé des effluents biologiques, il élimine profondément les COD résiduels récalcitrants et la couleur des effluents biologiques, répondant de manière stable aux normes de rejet direct ou de réutilisation,atteindre zéro produit chimique, zéro déchet solide et zéro déchet dangereux.

Pour les liquides maternels à haute teneur en sel/prétraitement par évaporation, il élimine la DCO et la couleur des eaux usées à haute teneur en sel, améliore la blancheur et la pureté du sel cristallisé évaporé,réduit de manière significative le dégagement de la liqueur mère d'évaporation, et réalise la valorisation des ressources des eaux usées à haute teneur en sel.

L'utilisation de ce système permet de répondre rapidement aux changements soudains de la qualité de l'eau.traitement des eaux usées à haute concentration/toxicité élevée au fur et à mesure de leur production, évitant ainsi les perturbations de l'ensemble du réseau d'eaux usées de l'usine.

L'ensemble du processus consomme uniquement de l'électricité, sans ajouter d'agents chimiques ni générer de polluants secondaires tels que des boues de fer, du carbone saturé ou du liquide concentré.Il fonctionne à température ambiante et à pressionL'unité électrochimique peut s'adapter aux changements de qualité de l'eau en quelques minutes grâce au réglage du courant,fournir une solution technologique clé pour relever les trois défis fondamentaux de la "qualité complexe de l'eau"Les résultats de l'étude ont montré que la toxicité des eaux usées résultant d'un traitement des eaux usées par des produits chimiques fines est très faible.

II. Difficultés du traitement des eaux usées chimiques fines et solutions avec cet équipement

III. Principe de fonctionnement

Les eaux usées chimiques fines pénètrent dans le réacteur électrochimique après avoir été filtrées, déposées ou filtrées pour enlever les solides en suspension.Sur la base des caractéristiques des eaux usées et des objectifs de traitement, une purification efficace est obtenue par les voies d'oxydation suivantes:

(1) Électro-oxydation directe (route du noyau de l'ouverture de l'anneau aromatique/anneau hétérocyclique et rupture des liaisons)

Un grand nombre de composés aromatiques et hétérocycliques récalcitrants dans les eaux usées chimiques fines sont directement oxydés par perte d'électrons à la surface de l'anode:

Composés aromatiques (série de benzène, série de naphtalène, biphényles, etc.): l'anneau de benzène est hydroxylé par des espèces d'oxygène actives sur la surface de l'anode, puis oxydé pour ouvrir l'anneau,générateur d'acides organiques à petites molécules (acide maléique), acide oxalique, acide acétique, etc.), ce qui améliore considérablement la biodisponibilité des micro-organismes

Composés hétérocycliques (pyridine, quinoline, thiazole, furan, imidazole, etc.): les anneaux hétérocycliques contenant N/S/O sont oxydés pour ouvrir l'anneau à la surface de l'anode,et le N est libéré sous forme de NH3 ou de N2, éliminant la toxicité biologique cyclique

Composés nitro (nitrobenzène, nitrobenzène, etc.): le groupe nitro est réduit à la cathode ou oxydé à la surface anodique, l'anneau de benzène est ouvert et la mutagénicité est éliminée

Composés halogénés (chlorobenzène, composés bromés, etc.): les liaisons carbone-halogène se brisent à la surface de l'anode, les halogènes sont éliminés sous forme ionique,et la biodégradabilité de la matière organique est significativement améliorée après déhalogénation- matières organiques contenant des liaisons insaturées (oléfines, alkynes, etc.): les liaisons insaturées sont oxydées et brisées, et converties en acides, alcools, etc.

(2) électro-oxydation indirecte

L'électrolyse anodique de l'eau génère des radicaux hydroxyle (·OH) et, en même temps,Les ions chlorure naturellement présents dans les eaux usées (les eaux usées fines chimiques contiennent généralement du Cl−) sont électrolysés pour générer du chlore actif (Cl2, HOCl, OCl−):

Les radicaux hydroxyle effectuent des attaques oxydatives non sélectives sur diverses matières organiques, particulièrement efficaces pour ouvrir les anneaux aromatiques et briser les anneaux hétérocycliques.

Le chlore actif se diffuse dans la solution pour compléter l'oxydation des polluants qui n'ont pas été directement en contact avec l'anode et élimine efficacement l'azote ammonique.

Les ions chlorure sont recyclés dans la réaction et participent continuellement à l'oxydation.

(3) Amélioration simultanée de la réduction des DCO et de la biodégradabilité

Effet synergique d'oxydation directe et d'oxydation indirecte: matière organique récalcitrante à grande molécule → ouverture de l'anneau/rupture de la liaison → acides organiques, alcools, aldéhydes à petite molécule

Une partie de la matière organique continue à s'oxyder → CO2 + H2O (minéralisation de COD)

Le BOD5 des effluents traités augmente considérablement (les grandes molécules sont converties en substances dégradables à petites molécules), le COD diminue et le rapport B/C passe de 0,02 à 0,10 à plus de 0.30, fournissant une source de carbone dégradable de haute qualité pour les systèmes biochimiques suivants.

(4) Effet de désactivation des groupes fonctionnels toxiques

L'un des principaux objectifs de l'oxydation électrochimique est d'attaquer avec précision les groupes fonctionnels toxiques pour les "désactiver".la liaison C-X des produits halogénés est rompueAprès la destruction des groupes toxiques, même si le squelette moléculaire n'est pas complètement minéralisé,son effet inhibiteur sur les micro-organismes est essentiellement éliminé, et les systèmes biochimiques suivants peuvent continuer de dégrader en toute sécurité et efficacement les petites molécules résiduelles.

(5) Élimination de la couleur

Les chromophores sont oxydés et brisés, et les eaux usées passent de sombres à incolores ou légèrement transparentes.

IV. Principaux avantages (concernant les eaux usées chimiques fines)

V. Paramètres techniques (personnalisables)

VI. Emplacement du procédé

Option 1: désintoxication pré-traitement

Les eaux usées chimiques fines (eau brute/eau mélangée) → Écran à barres/réservoir d'équilibrage → Sédimentation/flottaison (SS et élimination de l'huile flottante) → Équipement de traitement électrochimique (ouverture d'anneau,élimination de la toxicité nitro/halogène/hétérocyclique, amélioration du rapport B/C) → réservoir intermédiaire/réservoir tampon → système biologique (acidification par hydrolyse + A/O ou A2/O) → normes de décharge

Explanation: L'unité de détoxification électrochimique est située devant le système biologique et exerce les fonctions essentielles de "élimination de la toxicité + ouverture de l'anneau + amélioration du rapport B/C." C' est le processus le plus critique et indispensable dans le traitement des eaux usées chimiques fines " si les eaux usées chimiques fines sans détoxification électrochimique pénètrent directement dans le système biologique, le risque de fonctionnement du système est extrêmement élevé, avec des intoxications et des effondrements fréquents.30, le taux d'élimination des DCO de l'étape biologique est considérablement amélioré et le fonctionnement global du système est stable et fiable.Cette configuration est particulièrement adaptée aux entreprises de chimie fine ayant des compositions complexes des eaux usées et des changements fréquents de produits..

Option 2: traitement avancé pour répondre aux normes (pour les cas où la DCO dans les effluents issus du traitement biologique ne répond toujours pas aux normes)

Fine Chemical Wastewater → Pretreatment → Biological System → Secondary Sedimentation Tank → Electrochemical Advanced Treatment Unit (Removal of Residual Stubborn COD and Color) → Compliant Discharge/Reuse

Explication: lorsque la DCO et la couleur des effluents issus du traitement biologique ne peuvent toujours pas répondre aux normes de rejet,une unité de traitement avancé électrochimique est ajoutée après le système biologiqueCette unité élimine en profondeur les polymères aromatiques résiduels, les substances humaines et d'autres COD tenaces, réduisant la COD à la norme de rejet/réutilisation.

Option 3: désintoxication pré-traitement + traitement avancé

Fine Chemical Wastewater → Electrochemical Detoxification Unit (Before Biological Treatment) → Biological System → Electrochemical Advanced Treatment Unit (After Biological Treatment) → Compliant Discharge/High-Quality Reuse

Explanation: pour les installations de traitement des eaux usées chimiques fines nouvellement construites ou les projets ayant des normes de rejet extrêmement strictes,une unité électrochimique est installée avant et après le traitement biologiqueL'extrémité avant assure le fonctionnement stable et efficace du système biologique, tandis que l'extrémité arrière assure que l'effluent respecte toujours les normes de rejet les plus strictes.Avec les deux systèmes travaillant ensemble, le système a la plus forte résistance aux chocs et la plus grande certitude de la sortie d'eau.