Εξοπλισμός ηλεκτροχημικής επεξεργασίας λυμάτων, που χρησιμοποιείται για χημικά λύματα.

Εξοπλισμός ηλεκτροχημικής επεξεργασίας λυμάτων, που χρησιμοποιείται για χημικά λυματα.

Ι. Σύνοψη του προϊόντος

Τα χημικά λύματα είναι ένα από τα πιο διαδεδομένα, πολύπλοκα και δύσκολο να επεξεργαστούν είδη βιομηχανικών λυμάτων, που περιλαμβάνει πολλούς υποτομείς, συμπεριλαμβανομένων των οργανικών χημικών, των ανόργανων χημικών,λεπτές χημικές ουσίες, πετροχημικών, χημικών προϊόντων άνθρακα, λιπασμάτων, πολυμερών, χλωροαλκαλίων, χρωστικών, επικαλύψεων, φυτοφαρμάκων και βιοχημικών.Τα λύματα περιέχουν μεγάλη ποσότητα πρώτων υλών και βοηθητικών υλικών, τα ενδιάμεσα προϊόντα, τα υποπροϊόντα και τα υπολείμματα προϊόντων που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία παραγωγής, συμπεριλαμβανομένων των ενώσεων του βενζολίου, των φαινολών, των αλκοολών, των αλδεΰδων, των κετονών, των οργανικών οξέων, των εστέρων,ειδικά οργανικά συστατικά, πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες, ετεροκυκλικές ενώσεις, αλογενωμένους υδρογονάνθρακες, νιτροσυνθέσεις, ενώσεις οργανοφωσφόρου, μονομερή πολυμερών, επιφανειοδραστικά, οργανικοί διαλύτες,και υπολείμματα καταλύτη· ορισμένα απόβλητα υψηλής συγκέντρωσης μπορούν να φθάσουν τις δεκάδες έως εκατοντάδες χιλιάδες mg/l· τα απόβλητα συχνά περιέχουν χαρακτηριστικούς ρύπους που αναστέλλουν ή τοξικοποιούν τους μικροοργανισμούς·η περιεκτικότητα σε αλάτι ποικίλλει ευρέως (από αρκετές εκατοντάδες mg/l έως πάνω από 10%)Ο λόγος BOD5/COD κυμαίνεται γενικά μεταξύ 0,05 και 0.30, με σημαντικές διαφορές στη βιοαποδομικότητα και η ποιότητα των λυμάτων κυμαίνεται σημαντικά με τις αλλαγές στον τύπο του προϊόντος, τη διαδικασία παραγωγής και τον κύκλο παραγωγής.

Οι βασικές προκλήσεις για την επεξεργασία των χημικών λυμάτων βρίσκονται σε διάφορους βασικούς τομείς:αλογενωμένες ενώσεις, και οι νιτροομάδες παρουσιάζουν υψηλή ανοχή στους συμβατικούς μικροοργανισμούς, καθιστώντας δύσκολη την αποτελεσματική αποδόμηση από τα βιολογικά συστήματα.2 Σημαντικά ζητήματα βιοτοξικότητας: διάφορα χημικά ενδιάμεσα και υποπροϊόντα αναστέλλουν ή ακόμη και σκοτώνουν τους μικροοργανισμούς της ενεργού ιλύς, οδηγώντας σε συχνές επιπτώσεις στα βιολογικά συστήματα, χαμηλή αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας, ακόμη και κατάρρευση του συστήματος.3 Η υψηλή αλατότητα επιδεινώνει τις δυσκολίες επεξεργασίας(π.χ. χλωρο-αλκαλικό, σύνθεση φυτοφαρμάκων, φαρμακευτικά ενδιάμεσα προϊόντα) και η υψηλή οσμωτική πίεση δυσχεραίνει την επιβίωση των συμβατικών μικροοργανισμών ενεργού ιλύματος.4 Δραστικές διακυμάνσεις στην ποιότητα και την ποσότητα του νερού ̇ σε περίπτωση πολλαπλών προϊόντων, τα μοντέλα παραγωγής με διαλείμματα, η συγκέντρωση των COD και των τοξικών ουσιών στα λύματα μπορεί να αλλάξει αρκετές φορές έως δεκάδες φορές μέσα σε λίγες ώρες,καθιστώντας δύσκολο για τα παραδοσιακά βιολογικά συστήματα να ανταποκριθούν γρήγορα.

Αυτό το σύστημα χρησιμοποιεί τεχνολογία ηλεκτροχημικής οξείδωσης. 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 wastewaterΜπορεί να εφαρμοστεί ευέλικτα σε διάφορα στάδια της χημικής επεξεργασίας λυμάτων:

Προεπεξεργασία Αποτοξίνωση:Επεξεργάζεται άμεσα τα λύματα υψηλής συγκέντρωσης, οξειδονίζοντας και αποσυνθέτοντας ταχέως ανθεκτικές και τοξικές δομές όπως αρωματικοί δακτυλικοί, ετεροκυκλικοί δακτυλικοί,αλογενωμένες ομάδες, και νιτρικές ομάδες, μειώνοντας σημαντικά το COD και αυξάνοντας τον δείκτη B/C πάνω από 0.30, δημιουργώντας ασφαλείς και βιοαποδομητέες συνθήκες επιρροής για τα επόμενα βιολογικά συστήματα.

Προεπεξεργασία οργανικών λυμάτων υψηλής αλατότητας: Μετά την αφαίρεση της COD και του χρώματος, τα λυματα εισέρχονται στο σύστημα εξάτμισης και κρυστάλλωσης,βελτίωση της ποιότητας των κρυσταλλωμένων αλάτων και σημαντική μείωση της απόρριψης του μητρικού υγρού.

Μείωση των λυμάτων υψηλής συγκέντρωσης:Επεξεργάζεται μικρούς όγκους λυμάτων με COD σε δεκάδες χιλιάδες mg/l επί τόπου,σημαντική μείωση της COD πριν ενσωματωθεί στο ολοκληρωμένο σύστημα της μονάδας, αντικαθιστώντας την δαπανηρή μεταφορά και διάθεση επικίνδυνων αποβλήτων.

Η όλη διαδικασία καταναλώνει μόνο ηλεκτρισμό, χωρίς να προστίθενται χημικά αντιδραστήρια.και περιεκτικότητα σε λάδι, λειτουργούν με ασφάλεια και σταθερότητα σε κανονική θερμοκρασία και πίεση.μπορεί να ανταποκριθεί σε δραστικές διακυμάνσεις της ποιότητας των χημικών λυμάτων μέσα σε λίγα λεπτάΗ εν λόγω τεχνική λύση αποτελεί βασική λύση για την αντιμετώπιση των τεσσάρων βασικών προβλημάτων.Βασικές δυσκολίες"Δύσκολο να υποβαθμισθεί, πολύ τοξικό, πολύ ασταθές και υψηλό κόστος επεξεργασίας".

II. Δυσκολίες στη χημική επεξεργασία λυμάτων και λύσεις του εξοπλισμού αυτού

ΙΙΙ. Αρχή λειτουργίας

Μετά την απομάκρυνση των αιωρούμενων στερεών ουσιών με οθόνες, ιζηματοποίηση ή διήθηση (μερικά λύματα υψηλής συγκέντρωσης απαιτούν απλή προεπεξεργασία), τα χημικά λύματα εισέρχονται σε ηλεκτροχημικό αντιδραστήρα,όπου οι ακόλουθες αντιδράσεις καθαρισμού συμβαίνουν υπό την επίδραση ηλεκτροδίων:

(1) Άμεση ηλεκτροοξείδωση (η βασική οδός ανοίγματος δακτυλιδιών και διάσπασης δεσμών ανυπότακτης οργανικής ύλης)

Μεγάλη ποσότητα ανυπότακτης οργανικής ύλης στα χημικά λύματα χάνει ηλεκτρόνια απευθείας στην επιφάνεια του ανωτού και οξειδώνεται:

Αρωματικές ενώσεις (βενζόλιο, τυπικά αρωματικά συστατικά, ξυλένιο, ναφθαλένιο, διφαινύλιο, φαινόλη, ανιλίνη κλπ.):Οι αρωματικοί δακτύλιοι υδροξυλίζονται από ενεργά είδη οξυγόνου στην επιφάνεια του ανοδίου και στη συνέχεια ανοίγουν, μετατρέποντας σε μικρά μόρια οργανικών οξέων (μαλεϊκό οξύ, οξαλικό οξύ, οξικό οξύ κλπ.), βελτιώνοντας σημαντικά τη βιοδιαθεσιμότητά τους.

Ετεροκυκλικές ενώσεις (πυριδίνη, κινολίνη, θειαζόλη, φουράν, ιμιδαζόλη, ινδόλη κλπ.): Οξειδωθούν και ανοίγουν ετεροκυκλικοί δακτυλικοί που περιέχουν N/S/O στην επιφάνεια του ανωτού,εξάλειψη της κυκλικής βιοτοξικότητας.

Χαλογενωμένες ενώσεις (χλωροβενζένιο, χλωροφόρμιο, τετραχλωριούχο άνθρακα), βρωμιούχες ενώσεις κλπ.): Οι δεσμοί C-X σπάνε στην επιφάνεια του ανοδίου και τα αλογένια αφαιρούνται σε ιονική μορφή.Νιτρικές ενώσεις (νιτροβενζόλιο), νιτροβενζόλιο, δινυτροσυνθέσεις κλπ.): Οι νιτροομάδες αφαιρούνται με οξείδωση/μείωση, οι δακτυλικοί βενζόλιοι ανοίγουν και εξαλείφεται η μεταλλαξιογένεια.ανθρακένιοΟργανοφωσφορικές ενώσεις: Οργανοφωσφορικές ενώσεις:Οι σύνδεσμοι P-C οξειδώνονται και σπάνε.Πολυμερή/μακρομοριακά οργανικά (πολυαιθυλενογλυκόλη, πολυακρυλικό οξύ, θραύσματα ρητίνης κλπ.):Οι μακρές αλυσίδες άνθρακα και οι μοριακές δομές των ομάδων αιθέρων οξειδώνονται και σπάνε.

(2)Έμμεση ηλεκτροοξειδωτική (οξειδωτική με ευρύ φάσμα που κυριαρχείται από · OH και ενεργό χλώριο) Η ανωδική ηλεκτρόλυση του νερού παράγει ρίζες υδροξυλίου (· OH),Η χρήση φυσικών ιόντων χλωριούχου στα λύματα (τα περισσότερα χημικά λύματα περιέχουν Cl−Η ηλεκτρόλυση των mg/L παράγει ενεργό χλώριο (Cl2, HOCl, OCl−): οι ριζικές υδροξυλικές ασκούν μη επιλεκτικές οξειδωτικές επιθέσεις σε διάφορες οργανικές ενώσεις,Ιδιαίτερα αποτελεσματικό στο άνοιγμα αρωματικών δακτυλίων και το σπάσιμο ετεροκυκλικών δακτυλίωνΤο ενεργοποιημένο χλώριο διαχέεται στο διάλυμα, συμπληρώνοντας την οξείδωση των ρύπων που δεν μπορούν να έρθουν άμεσα σε επαφή με την άνοδο και απομακρύνοντας αποτελεσματικά το αμμωνικό άζωτο.

(3)Ταυτόχρονη βελτίωση της μείωσης της COD και της βιοαποδομικότητας: Συνεργατική επίδραση άμεσης και έμμεσης οξείδωσης:Μεγάλη μοριακή ανθεκτική οργανική ύλη → άνοιγμα δακτυλίου/διάσπαση δεσμού/αποχαλogenισμός/δενιτρίφηση → μικρά μοριακά οργανικά οξέα, οι αλκοόλες, οι αλδεΰδοι → ορισμένα μεταλλικοποιούνται περαιτέρω σε CO2 + H2O. Το BOD5 του επεξεργασμένου απορρίμματος αυξάνεται σημαντικά (τα μεγάλα μόρια μετατρέπονται σε μικρά μοριακά αποδοτικά υλικά),Ταυτόχρονα μειώνεται η COD, και η αναλογία B/C αυξάνεται σημαντικά, παρέχοντας μια υψηλής ποιότητας αποδοτική πηγή άνθρακα για τα επόμενα βιοχημικά συστήματα.

(4) Επίδραση απενεργοποίησης των τοξικών λειτουργικών ομάδων:Ο βασικός στόχος της ηλεκτροχημικής οξείδωσης είναι να επιτεθεί με ακρίβεια στις τοξικές λειτουργικές ομάδες και να τις απενεργοποιήσει., ο σύνδεσμος C-X στις αλογενωμένες ενώσεις σπάει, οι ετεροκύκλοι ανοίγουν για απελευθέρωση N, και ο σύνδεσμος P-C στις οργανοφωσφορικές ενώσεις σπάει.ακόμη και αν ο μοριακός σκελετός δεν είναι πλήρως μεταλλικισμένος, η ανασταλτική του επίδραση στους μικροοργανισμούς ουσιαστικά εξαλείφεται.

(5) Απομάκρυνση του χρώματος: Όταν οι χρωμοφόροι οξειδωθούν και σπάσουν, τα λύματα αλλάζουν από σκούρα σε άχρωμα ή ανοιχτόχρωμα και διαφανή.

IV. Βασικά πλεονεκτήματα (στόχος των χημικών λυμάτων)

V. Τεχνικές παραμέτρους (προσαρμόσιμες)

VI. Τοποθεσία της διαδικασίας

Επιλογή 1: Προεπεξεργασία και αποτοξίνωση

Χημικά λύματα (ακατέργαστο νερό/σύνθετο νερό) → Ελεγχόμενη οθόνη/απομόνωση δεξαμενής → Αποσύνθεση/φλοτάρωση (SS και αφαίρεση ελαίου) → Εξοπλισμός ηλεκτροχημικής αποτοξίνωσης (διάσπαση δεσμών σε ανοιχτό κύκλο,αφαίρεση τοξικών λειτουργικών ομάδων, βελτίωση της αναλογίας B/C) → Ενδιάμεση δεξαμενή/αποθηκευτική δεξαμενή → Βιολογικό σύστημα (οξίνωση υδρόλυσης + A/O ή A2/O) → Αρμόδια πρότυπα εκφόρτωσης

Σημείωση: Η μονάδα ηλεκτροχημικής αποτοξίνωσης αποτελεί την βασική εγγύηση για την προβιολογική επεξεργασία των χημικών λυμάτων.Χημικά λυμάτων που δεν έχουν υποβληθεί σε ηλεκτροχημική αποτοξίνωση εισέρχονται απευθείας στο σύστημα βιολογικής επεξεργασίας, με αποτέλεσμα μια μεγάλη ποσότητα ανυπότακτων και τοξικών ουσιών, μειώνοντας το ποσοστό αφαίρεσης του COD από το βιολογικό σύστημα σε μόνο 50% ~ 70% και υποβάλλοντάς το σε συχνές σοκ.η αναλογία B/C του απορρίμματος είναι ≥0.30~0.35, το ποσοστό απομάκρυνσης των COD στο στάδιο της βιολογικής επεξεργασίας αυξάνεται κατά 40%~70% και ολόκληρο το σύστημα λειτουργεί σταθερά και αξιόπιστα καθ' όλη τη διάρκεια του έτους.

Επιλογή 2: Προχωρημένη επεξεργασία για να πληρούνται τα πρότυπα (για τις περιπτώσεις όπου η COD στα βιοχημικά απόβλητα εξακολουθεί να μην πληροί τα πρότυπα)

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

Σημείωση: Όταν η COD και το χρώμα στο βιοχημικό απόβλητο εξακολουθούν να μην πληρούν τα πρότυπα αποδέσμευσης, μετά το βιοχημικό σύστημα προστίθεται μια μονάδα ηλεκτροχημικής προηγμένης επεξεργασίας.

Επιλογή 3: Μείωση των λυμάτων υψηλής συγκέντρωσης

Υψηλής συγκέντρωσης λυμάτων / μητρικής υγρού → δεξαμενή συλλογής → ηλεκτροχημικός εξοπλισμός επεξεργασίας → ροές ρυπαντικών στο ολοκληρωμένο σύστημα αποβλήτων της μονάδας → συμβατική επεξεργασία

Επιλογή 4: Προεξάτμιση λυμάτων υψηλής αλατότητας

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

Σημείωση: Η άμεση εξάτμιση του μητρικού αλκοόλ υψηλής αλατότητας οδηγεί σε COD και εμπλουτισμό του χρώματος, σε μεγάλη έκκριση του μητρικού αλκοόλ και σε κίτρινο του κρυσταλλωμένου αλατιού.Η ηλεκτροχημική προεπεξεργασία απομακρύνει το 50%~80% της COD και το ≥90% του χρώματος πριν από την εξάτμιση., με αποτέλεσμα το λευκό κρυσταλλικό αλάτι και μια σημαντική μείωση της εκφόρτωσης του μητρικού αλκοόλ, συνειδητοποιώντας έτσι την αξιοποίηση των πόρων των υψηλής αλατούχου λυμάτων.