Εξοπλισμός ηλεκτροχημικής επεξεργασίας λυμάτων για επεξεργασία υψηλής τοξικότητας λυμάτων

Αντιμετώπιση των δυσκολιών

Ηλεκτροχημικές λύσεις

Οι τοξικές ουσίες αναστέλλουν σοβαρά τη μικροβιακή δραστηριότητα, οδηγώντας σε συχνή κατάρρευση του βιοχημικού συστήματος, φούσκωμα λάσπης ή θάνατο.

Η ηλεκτροχημική προ-αποτοξίνωση καταστρέφει ταχέως τις τοξικές λειτουργικές ομάδες εντός 1-2 ωρών, εξαλείφοντας τις ανασταλτικές επιδράσεις στους μικροοργανισμούς και διασφαλίζοντας τη μακροπρόθεσμη σταθερή λειτουργία του βιοχημικού συστήματος.

Οι παραδοσιακές μέθοδοι περιλαμβάνουν υψηλού επιπέδου αραίωση (10-50 φορές), η οποία αυξάνει σημαντικά την ποσότητα του νερού που πρέπει να επεξεργαστεί και την επένδυση που απαιτείται για την κατασκευή.

Αυτή η μέθοδος επεξεργάζεται ακατέργαστο νερό απευθείας χωρίς αραίωση, διατηρώντας τον ίδιο όγκο επεξεργασίας, απαιτεί λιγότερο χώρο εξοπλισμού και έχει σημαντικά χαμηλότερη συνολική επένδυση από τη λύση "μεγάλης κλίμακας αραίωση + μεγάλης κλίμακας βιολογική επεξεργασία".

Οι μέθοδοι χημικής οξείδωσης (υποχλωριώδες νάτριο/όζον/Fenton) καταναλώνουν μεγάλη ποσότητα αντιδραστηρίων, και το υπολειμματικό οξειδωτικό είναι από μόνο του επιβλαβές για τους μικροοργανισμούς.

Τα ενεργά είδη που παράγονται από την ηλεκτροχημεία υπάρχουν μόνο εντός του αντιδραστήρα, και η υπολειμματική τους ποσότητα είναι εξαιρετικά χαμηλή μετά τον χρόνο παραμονής, οπότε δεν θα εισαχθούν στα επόμενα βιοχημικά συστήματα και δεν θα προκαλέσουν δευτερογενή αναστολή.

Η οξείδωση Fenton παράγει μεγάλες ποσότητες λάσπης σιδήρου, η οποία ταξινομείται ως επικίνδυνο απόβλητο και έχει υψηλό κόστος διάθεσης.

Μηδενικά στερεά απόβλητα, μηδενικά επικίνδυνα απόβλητα και καμία διαδικασία διάθεσης λάσπης.

Τα λύματα έχουν σύνθετη σύνθεση, με πολλούς τύπους τοξικών ουσιών και μεγάλες διακυμάνσεις συγκεντρώσεων, καθιστώντας τις συμβατικές διεργασίες ακατάλληλες.

Η ικανότητα ηλεκτροχημικής οξείδωσης είναι ευρέος φάσματος και αποτελεσματική έναντι διαφόρων τοξικών λειτουργικών ομάδων· όταν αυξάνεται το φορτίο τοξικότητας, μόνο το ρεύμα χρειάζεται να προσαρμοστεί, και η ταχύτητα απόκρισης είναι γρήγορη.

Τα τοξικά λύματα έχουν εξαιρετικά χαμηλή βιοδιασπασιμότητα (B/C < 0,15), καθιστώντας το στάδιο βιολογικής επεξεργασίας σχεδόν αναποτελεσματικό.

Μετά την αποτοξίνωση, ο λόγος B/C αυξήθηκε σε πάνω από 0,35, δημιουργώντας μια "βρώσιμη" πηγή άνθρακα για το βιοχημικό σύστημα.

Η έλλειψη γρήγορων και αποτελεσματικών μεθόδων αποτοξίνωσης αναγκάζει τις εταιρείες να αποστέλλουν προϊόντα για διάθεση αλλού.

Η επιτόπια επεξεργασία κοστίζει μόνο το 1/5 έως 1/3 του κόστους της εκτός εγκαταστάσεων επεξεργασίας, και παρέχει μακροπρόθεσμα οφέλη μετά από εφάπαξ επένδυση.

Οι τοξικές ουσίες απαιτούν μεγάλο χρονικό διάστημα (2-4 εβδομάδες) για την επανακαλλιέργεια και προσαρμογή της λάσπης από το βιολογικό σύστημα, με αποτέλεσμα τεράστιες απώλειες λόγω διακοπών παραγωγής.

Η ηλεκτροχημική μονάδα μπορεί να ξεκινήσει και να σταματήσει οποιαδήποτε στιγμή. Μόλις η λειτουργία είναι σταθερή, οι απορροές θα πληρούν σταθερά τα πρότυπα. Το βιολογικό σύστημα δεν θα επηρεάζεται πλέον από την τοξικότητα, και ο κίνδυνος διακοπής παραγωγής θα μειωθεί σημαντικά.

Πλεονεκτήματα

επεξήγηση

Γρήγορη και ακριβής αποτοξίνωση

Εντός 1-2 ωρών, οι τοξικές λειτουργικές ομάδες (νιτρο, βενζολικός δακτύλιος, ετεροκυκλικές, λακταμικός δακτύλιος κ.λπ.) καταστρέφονται, μειώνοντας το ποσοστό αναστολής βακτηρίων των απορροών από >90% σε <20%, επιτρέποντας στο βιολογικό σύστημα να δέχεται άμεσα και με ασφάλεια τα βακτήρια.

Δεν απαιτείται αραίωση, άμεση επεξεργασία ακατέργαστου νερού

Δεν απαιτείται επιπλέον νερό, έχει υψηλή απόδοση επεξεργασίας και αποφεύγει τον αναποτελεσματικό κύκλο "αραίωση-επανασυγκέντρωση".

Σημαντική βελτίωση βιοχημικών ιδιοτήτων

Ο λόγος B/C αυξήθηκε από κάτω από 0,1 σε πάνω από 0,35, με αποτέλεσμα βελτίωση 40%-60% στον ρυθμό απομάκρυνσης COD για το βιοχημικό σύστημα.

Πλήρης εξάλειψη του κινδύνου υπολειμμάτων χημικών οξειδωτικών

Χωρίς την προσθήκη εξωτερικών οξειδωτικών, τα ηλεκτροβιοτικά είδη χρησιμοποιούνται αποτελεσματικά εντός του αντιδραστήρα, με αποτέλεσμα απορροές χωρίς υπολειμματικά οξειδωτικά που αναστέλλουν τις επόμενες βιολογικές διεργασίες.

Μηδενικά χημικά, μηδενικά στερεά απόβλητα

Δεν προστίθενται χημικά και δεν παράγονται επικίνδυνα απόβλητα όπως λάσπη σιδήρου, κορεσμένος άνθρακας ή συμπύκνωμα.

Ευρέος φάσματος αντιτοξική προστασία από σοκ

Όταν ο τύπος ή η συγκέντρωση των τοξικών ουσιών αλλάζει, η ένταση επεξεργασίας μπορεί να προσαρμοστεί γρήγορα με την προσαρμογή του ρεύματος, με χρόνο απόκρισης συστήματος σε λεπτά.

Ασφαλής λειτουργία σε κανονική θερμοκρασία και πίεση

Τάση λειτουργίας 3~15V DC, χωρίς υψηλή τάση, χωρίς υψηλή θερμοκρασία, χωρίς κινδύνους πυρκαγιάς ή έκρηξης.

Ηλεκτρόδια μακράς διάρκειας χωρίς συντήρηση

Τα ηλεκτρόδια με επικάλυψη βάσης τιτανίου είναι ανθεκτικά στη διάβρωση, ανθεκτικά στη ρύπανση, δεν επικαθίζουν άλατα ή φράζουν, και δεν απαιτούν αντικατάσταση υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας.

Σημαντική μείωση του συνολικού κόστους επεξεργασίας

Αντί για εξωτερική διάθεση ή προσθήκη οξειδωτικών υψηλής δόσης, το λειτουργικό κόστος ανά τόνο νερού είναι 20% έως 40% των παραδοσιακών μεθόδων αποτοξίνωσης.

παράμετρος

εύρος

Όγκος επεξεργασίας

1 ~ 500 m³/ημέρα (αρθρωτή παράλληλη λειτουργία)

Εγκατεστημένη ισχύς

5 ~ 300 kW (ανάλογα με τη συγκέντρωση των τοξικών ουσιών και την ποσότητα νερού)

Τάση λειτουργίας

3 ~ 15 V (DC, ασφαλής τάση)

COD εισερχόμενου νερού

500 ~ 30000 mg/L

Λόγος B/C εισερχόμενου νερού

0,02 ~ 0,20

Λόγος B/C εξερχόμενου νερού

0,35 ~ 0,60

Ποσοστό αναστολής βακτηρίων (εισερχόμενο νερό)

70%~100% (εξαιρετικά τοξικό)

Ποσοστό αναστολής βακτηρίων (εξερχόμενο νερό)

≤20% (μη τοξικό ή χαμηλής τοξικότητας, ασφαλές για βιοχημεία)

Ρυθμός απομάκρυνσης COD (τμήμα αποτοξίνωσης)

20%~50% (κυρίως εστίαση στη διάσπαση αλυσίδας ανοιχτού βρόχου, όχι στη μετάλλωση)

Κατανάλωση ενέργειας αποτοξίνωσης

Ανάλογα με τη συγκέντρωση των τοξικών ουσιών και τη δυσκολία οξείδωσης

Υλικό εξοπλισμού

PP / Ανοξείδωτος χάλυβας / Τιτάνιο

Απαιτήσεις εισερχόμενου νερού (συνιστάται προεπεξεργασία)

SS ≤ 100 mg/L, λάδι ≤ 50 mg/L

Υποτομείς

Χαρακτηριστικά τοξικών ουσιών

Βασικά σημεία για την προσαρμογή της ηλεκτροχημικής αποτοξίνωσης

Σύνθεση φυτοφαρμάκων/ζιζανιοκτόνων

Περιέχει οργανοφωσφορικά, οργανοχλωριωμένα, πυρεθρινοειδή, τριαζίνες κ.λπ., και είναι εξαιρετικά τοξικό για τους οργανισμούς.

Η άμεση οξείδωση καταστρέφει τις δραστικές ομάδες που περιέχουν φώσφορο ή χλώριο, εξαλείφοντας τοξικούς μηχανισμούς όπως η αναστολή της ακετυλοχολινεστεράσης.

Βιοενεργές χημικές ενώσεις και συνθετικά ενδιάμεσα (βιοχημική παρασκευή)

Περιέχοντας β-λακταμικούς δακτυλίους (πενικιλλίνες, κεφαλοσπορίνες), νιτροϊμιδαζόλες κ.λπ., τα υπολειμματικά αντιβιοτικά αναστέλλουν τους μικροοργανισμούς.

Η οξείδωση ανοίγει τον λακταμικό δακτύλιο και τον δακτύλιο νιτροϊμιδαζόλης, απενεργοποιώντας πλήρως το αντιβιοτικό, επιτρέποντας στις απορροές να εισέλθουν με ασφάλεια στη διαδικασία βιολογικής επεξεργασίας.

Χρωστικές και ενδιάμεσα χρωστικών (ιδίως βενζιδίνες)

Περιέχει αζωδέσμους και δομές βενζιδίνης, και είναι καρκινογόνο και βιοτοξικό.

Η διάσπαση του αζωδέσμου και της συζευγμένης δομής της βενζιδίνης εξαλείφει τη μεταλλαξιγένεση και τη βιοτοξικότητα.

Ανθρακοποίηση/Βιομηχανία άνθρακα

Περιέχει φαινόλες (φαινόλη, κρεζόλη, ναφθόλη), κυάνιο, πυριδίνη, κινολίνη κ.λπ.

Οι φαινολικές ενώσεις υφίστανται οξείδωση με άνοιγμα δακτυλίου, το κυάνιο οξειδώνεται σε κυανικό άλας, οι ετεροκυκλικές ενώσεις υφίστανται άνοιγμα δακτυλίου, και μετά από ολοκληρωμένη αποτοξίνωση, πραγματοποιούνται βιοχημικές αντιδράσεις.

Παραγωγή ενώσεων νιτρο (νιτροβενζόλιο, νιτροβενζόλιο, νιτροχλωροβενζόλιο κ.λπ.)

Οι ενώσεις νιτροβενζολίου είναι αιμοτοξικές και νευροτοξικές, και είναι εξαιρετικά δύσκολο να βιοδιασπαστούν.

Οι νιτροομάδες υφίστανται καθοδική αναγωγή ή ανοδική οξείδωση, με αποτέλεσμα άνοιγμα δακτυλίου μέσω υδροξυλίωσης του βενζολικού δακτυλίου και σημαντική μείωση της βιοτοξικότητας.

Λεπτά χημικά/αρώματα/επιφανειοδραστικές ουσίες

Περιέχει δραστικές λειτουργικές ομάδες όπως αλδεΰδες, ακόρεστους λακτόνες και εποξειδικές δομές.

Η αλδεϋδική ομάδα οξειδώνεται σε καρβοξυλομάδα, και ο εποξειδικός δακτύλιος ανοίγει, εξαλείφοντας την κυτταροτοξικότητα για τους μικροοργανισμούς.

Ηλεκτρονικά χημικά (φωτοαντιστατικό υλικό, υγρό ανάπτυξης)

Περιέχει φαινολική ρητίνη, τετραμεθυλαμμώνιο υδροξείδιο (TMAH) κ.λπ.

Το TMAH οξειδώνεται ηλεκτροχημικά σε διμεθυλαμίνη και άλλες χαμηλής τοξικότητας ουσίες, και η φαινολική ρητίνη ανοίγει τον δακτύλιο για να λύσει το πρόβλημα της βιοχημικής αναστολής των ηλεκτρονικών απορροών.

Ιατρικά λύματα/υπολείμματα φαρμακευτικής ζύμωσης

Περιέχει υπολειμματικά αντιβιοτικά, απολυμαντικά και οργανικούς διαλύτες.

Τα αντιβιοτικά απενεργοποιούνται και τα απολυμαντικά διασπώνται για να διασφαλιστεί ότι η τοξικότητα εξαλείφεται πριν τα αστικά εργοστάσια επεξεργασίας λυμάτων παραλάβουν τα λύματα.