Ηλεκτροχημικός εξοπλισμός επεξεργασίας λυμάτων για ανάκτηση πόρων από λύματα υψηλής αλατότητας.

Ι.Περίληψη του προϊόντος

Τα λύματα υψηλής αλατότητας προέρχονται ευρέως από τη χημική σύνθεση, τη φαρμακευτική βιομηχανία, την παραγωγή φυτοφαρμάκων, τη χημική βιομηχανία άνθρακα, την εκτύπωση και βαφή, την επεξεργασία τροφίμων, το διάλυμα των χωματεριών,Το υδρολογικό σύστημα που χρησιμοποιείται για την αποθήκευση αποβλήτων είναι το υδρολογικό σύστημα που χρησιμοποιείται για την αποθήκευση αποβλήτων.Πολυεπιχειρησιακή εξάτμισηΗ ατμοσφαιρική ατμόσφαιρα (ΑτΜ) αποτελεί σήμερα την πιο διαδεδομένη οδό ανάκτησης πόρων, με την ανάκτηση του συμπυκνωμένου μέσω της εξάτμισης και του βιομηχανικού αλατιού μέσω της κρυστάλλωσης.

Ωστόσο, η διαδικασία εξάτμισης αντιμετωπίζει δύο μακροχρόνιες δυσκολίες.βασικές προκλήσεις:

 βασική πρόκληση1: Συνεχή συσσώρευση του μητρικού υγρού.Καθώς ο κύκλος της εξάτμισης συνεχίζεται, η COD και το χρώμα του μητρικού υγρού αυξάνονται συνεχώς, μαζί με την ιξώδεςτητα και το σημείο βρασμού, οδηγώντας σε μειωμένη απόδοση εξάτμισης και αυξημένη κατανάλωση ενέργειας.Για τη διατήρηση της λειτουργίας του συστήματος, μια ορισμένη ποσότητα μητρικού αλκοόλ υψηλής συγκέντρωσης πρέπει να απορρίπτεται περιοδικά ως επικίνδυνο απόβλητο, με αποτέλεσμα όχι μόνο την απώλεια αλατιού, αλλά και υψηλά έξοδα μεταφοράς και διάθεσης.

 βασική πρόκληση2Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας της εξάτμισης, το COD και οι χρωμογενείς ουσίες μεταφέρονται ή ενσωματώνονται εν μέρει στο κρυσταλλικό αλάτι,προκαλώντας την εμφάνιση κίτρινου χρώματος στο βιομηχανικό αλάτιΤο αλάτι αυτό μπορεί να απορριφθεί μόνο ως αλάτι αποβλήτων χαμηλής αξίας σε χώρους υγειονομικής ταφής.μείωση της αξίας των πόρων.

Το σύστημα αυτό τοποθετεί τον εξοπλισμό ηλεκτροχημικής οξείδωσης πριν από το σύστημα εξάτμισης ως στάδιο προεπεξεργασίας. Wastewater is first treated electrochemically—direct anodic oxidation and electrocatalytic generation of strong oxidizing species such as hydroxyl radicals (·OH) oxidize and decompose COD (including recalcitrant organic matter, επιφανειοδραστικές ουσίες, αντιδραστήρες σύνθεσης, χρωμογενείς ομάδες κ.λπ.) σε CO2 και H2O. ταυτόχρονα καταστρέφει πλήρως την ακόρεστη συνδυασμένη δομή των χρωμογενών ομάδων,σημαντική μείωση του χρώματος των λυμάτωνΜετά την ηλεκτροχημική προεπεξεργασία, τα ακατέργαστα ύδατα υψηλής αλατούχης περιεκτικότητας, με σημαντικά μειωμένο COD και χρώμα, εισέρχονται στο σύστημα εξάτμισης, επιτυγχάνοντας τους ακόλουθους στόχους:Σημαντική μείωση της παραγωγής μητρικού ατμιστικού αλκοόλΣημαντική βελτίωση της λευκότητας και της καθαρότητας του κρυσταλλικού αλατιού, παρατεταμένος κύκλος λειτουργίας του συστήματος εξάτμισης και μειωμένη συχνότητα καθαρισμούΗ υλοποίηση της αξιοποιήσιμης ανάκτησης των πόρων αλατιού αντί της απόρριψης ως αλατιού αποβλήτωνΟλόκληρη η διαδικασία καταναλώνει μόνο ηλεκτρική ενέργεια, δεν εισάγει χημικούς παράγοντες, δεν αυξάνει την περιεκτικότητα σε αλάτι στα λύματα (το COD μετατρέπεται σε ανθρακούχο διοξείδιο του άνθρακα και απελευθερώνεται,και μη χρωματιστές ουσίες οξειδώνονται σε άχρωμα μικρά μόρια)Είναι μια ιδανική μονάδα "προεπεξεργασίας" για συστήματα εξατμισμού.

II. Δυσκολίες χημικής επεξεργασίας λυμάτων υψηλής αλατούχης περιεκτικότητας και λύσεις του εξοπλισμού αυτού

ΙΙΙ. Αρχή λειτουργίας

Μετά την απομάκρυνση των αιωρούμενων στερεών υλικών με μια οθόνη/φίλτρο, τα λύματα υψηλής αλατότητας εισέρχονται σε ηλεκτροχημικό αντιδραστήρα.

(1) Άμεση ηλεκτροοξειδωτική (μεταλλίωση COD και καταστροφή χρωμοφόρων)

Οργανικοί ρύποι στα λύματα (απομείγματα διαλύτη, επιφανειακά δραστικά, συμπλέκτες, χρωστικές και ενδιάμεσες ουσίες, ουσίες υμού κ.λπ.) χάνουν άμεσα ηλεκτρόνια και οξειδώνονται στην επιφάνεια του άνοδου:

Χημική διάσπαση της αλυσίδας της μακρομοριακής οργανικής ύλης → Οργανικά οξέα/αλκοόλες/αλδεΰδη → Περαιτέρω οξείδωση σε CO2 και H2O

Καταστροφή των χροφορών → Αποχρωματισμός των λυμάτων

Άνοιγμα αρωματικού δακτυλίου → Εξάλειψη του χρώματος και της COD

Η άμεση οξείδωση έχει επίδραση ορυκτικοποίησης των οργανικών ρύπων στην επιφάνεια των ηλεκτροδίων, με υψηλή απόδοση αφαίρεσης των COD και ελεγχόμενη κατανάλωση ενέργειας.

(2) Έμμεση ηλεκτροοξειδωτική (οξείδωση ευρέος φάσματος με κυριαρχία · OH και ενεργό χλώριο)

Η ανοδική ηλεκτρόλυση του νερού παράγει ρίζες υδροξυλίου (· OH),που χρησιμοποιούν τη φυσική υψηλή συγκέντρωση ιόντων χλωριούχου (ένα από τα κύρια συστατικά των αλάτων) στα λύματα για την παραγωγή ενεργού χλωρίου (Cl2, HOCl, OCl−):

Οι ρίζες υδροξυλίου οξειδώνουν αδιάκριτα διάφορες οργανικές ενώσεις, ιδίως τους αρωματικούς και ετεροκυκλικούς αντιδραστικούς συνεισφέροντες COD.

Το ενεργό χλώριο διαχέεται περαιτέρω στο διάλυμα, συμπληρώνοντας την οξείδωση των οργανικών ρύπων που δεν ήρθαν σε άμεση επαφή με την άνοδο.

Η έμμεση οξείδωση διασφαλίζει την ομοιόμορφη αφαίρεση του COD και την πλήρη εξάλειψη του χρώματος σε όλες τις περιοχές του αντιδραστήρα.

Η συνεργική επίδραση της άμεσης και έμμεσης οξείδωσης επιτυγχάνει τη μέγιστη κάλυψη των διαφόρων τύπων οργανικών ενώσεων,διασφαλίζοντας ότι τόσο το ποσοστό αφαίρεσης των ΑΚΟ όσο και το ποσοστό αποχρωματισμού πληρούν τα πρότυπα.

ΕπενδύσειςΒασικό αποτέλεσμα: "Μείωση του φορτίου" του συστήματος εξατμίσεως αντί "μεταφορά" του

Τα τελικά προϊόντα της οξείδωσης του COD είναι το CO2 και το H2O· το CO2 διαφεύγει στην αέρια φάση σε αέρια μορφή και το H2O εξατμίζεται σε συμπυκνωμένο με το σύστημα εξατμισμού.Ούτε το COD ούτε το χρώμα παραμένουν στο μητρικό υγρό ή το κρυσταλλωμένο αλάτιΤα μικρά μόρια (συνήθως άχρωμα οργανικά οξέα) που προκύπτουν από τη διάσπαση του χρώματος απομακρύνονται από το μητρικό υγρό σε ελάχιστες ποσότητες κατά την εξατμίλωση.έτσι ώστε να μην επηρεάζεται η λευκότητα του αλατιού.

Εν ολίγοις: Η ηλεκτροχημική μονάδα εξασφαλίζει ότι το COD και το χρώμα "αποχωρούν" από το σύστημα αλατιού σε αέριες και άχρωμες μορφές πριν από την εξάτμιση, αφήνοντας ένα καθαρότερο, λευκότερο αλάτι και λιγότερο μητρικό αλκοόλ.

IV. Κεντρικά πλεονεκτήματα (Καθορισμός της χρήσης των πόρων των λυμάτων υψηλής αλατότητας)

V. Τεχνικές παραμέτρους (προσαρμόσιμες)

VI. Εφαρμόζεται σε ειδικά σενάρια χρήσης πόρων λυμάτων υψηλής αλατότητας

ΙΙΙ. Τοποθεσία της διαδικασίας

Επιλογή 1: Προεπεξεργασία πριν από την εξάτμιση

Ατμοσφαιρικά ύδατα υψηλής αλατότητας → δεξαμενή εξισορρόπησης → αφαίρεση SS (βροχόπτωση ή διήθηση) → pH

ρύθμιση → εξοπλισμός ηλεκτροχημικής προεπεξεργασίας (COD και απομάκρυνση χρώματος) → σύστημα εξατμισμού (MVR/πολυεπίδραση εξατμισμού) → κρυσταλλωμένο αλάτι + συμπυκνωμένο (ανακυκλώνεται μετά την τήρηση των προτύπων)

Εξήγηση: Ο ηλεκτροχημικός εξοπλισμός τοποθετείται μπροστά από τον εξατμιστήρα ως στάδιο "απολέμησης".υποβάλλεται σε σημαντική COD και απομάκρυνση της χρώσης μέσω ηλεκτροχημικής επεξεργασίας πριν από την είσοδο στο σύστημα εξατμισμούΤο σύστημα εξάτμισης επεξεργάζεται "καθαρή άλμη", με αποτέλεσμα υψηλή απόδοση εξάτμισης, χαμηλό μητρικό υγρό και υψηλής ποιότητας αλάτι.Αυτή είναι επί του παρόντος η πιο πολύτιμη διαμόρφωση διαδικασίας στα σχέδια μηδενικής απόρριψης και υψηλής αλατότητας.

Επιλογή 2: Μείωση του μητρικού αλκοόλ (για τα υπάρχοντα συστήματα εξάτμισης)

Σύστημα εξάτμισης → Εκάτμιση μητρικού αλκοόλ (υψηλή COD, υψηλό χρώμα,υψηλής ιξώδους) → εξοπλισμός ηλεκτροχημικής επεξεργασίας (απομάκρυνση της εμπλουτισμένης COD και του χρώματος) → επιστροφή στο σύστημα εξατμισμού για περαιτέρω εξατμισμό (ή μερική απόρριψη)

Εξήγηση: Για τα υφιστάμενα συστήματα εξατμίσεως, ο συνεχής εμπλουτισμός του COD και του χρώματος στο μητρικό υγρό αποτελεί τη μεγαλύτερη λειτουργική πρόκληση.Μια μικρή μονάδα ηλεκτροχημικής επεξεργασίας μπορεί να προστεθεί στον αγωγό κυκλοφορίας του μητρικού υγρού για συνεχή ή διαλείπουσα κυκλοφορία και επεξεργασία του μητρικού υγρού, απομακρύνοντας και εμπλουτίζοντας το COD και το χρώμα σε απευθείας σύνδεση, διατηρώντας το μητρικό αλκοόλ σε κατάσταση χαμηλής COD και χαμηλού χρώματος για μεγάλο χρονικό διάστημα και μειώνοντας σημαντικά τη συχνότητα έκκρισης του μητρικού αλκοόλ.Η μέθοδος αυτή δεν αλλάζει την αρχική κύρια διαδικασία, απαιτεί χαμηλή επένδυση και αποφέρει γρήγορα αποτελέσματα.

Επιλογή 3: Άμεση αξιοποίηση πόρων από ακατέργαστο νερό Υψηλά αλάτιτα οργανικά λύματα → Φιλτράρισμα → Ηλεκτροχημικά εργαλεία επεξεργασίας (απομάκρυνση COD έως ≤ 200 mg/l,πλήρης αποχρωματισμός) → Εξάτμιση και κρυστάλλωση → Επεξεργασμένο βιομηχανικό αλάτι + Ανακτημένο νερό