कोयला रासायनिक अपशिष्ट जल उपचार के लिए विद्युत रासायनिक अपशिष्ट जल उपचार उपकरण

I. उत्पाद अवलोकन

कोयला रासायनिक अपशिष्ट जल मुख्य रूप से कोयला कोकिंग, गैसीकरण, द्रवीकरण, और कोयला-से-मेथनॉल और कोयला-से-ओलेफिन प्रक्रियाओं से उत्पन्न होता है। विशिष्ट जल गुणवत्ता विशेषताओं में शामिल हैं: उच्च सीओडी सांद्रता (2000~15000 मिलीग्राम/लीटर), उच्च अमोनिया नाइट्रोजन सांद्रता (200~2000 मिलीग्राम/लीटर), बड़ी मात्रा में प्रतिरोधी कार्बनिक पदार्थ (फिनोल, पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन, विषमचक्रीय यौगिक), मजबूत जैविक विषाक्तता, अत्यंत खराब जैव निम्नीकरण (बीओडी₅/सीओडी आमतौर पर 0.2 से नीचे होता है), जल गुणवत्ता में बड़े उतार-चढ़ाव, और उच्च लवणता।

पारंपरिक उपचार प्रक्रियाओं में आमतौर पर "पूर्व-उपचार (तेल हटाना, फिनोल हटाना, अमोनिया स्ट्रिपिंग) + जैविक उपचार + उन्नत उपचार" का एक लंबा प्रक्रिया संयोजन नियोजित किया जाता है, जिसमें लंबी प्रक्रिया प्रवाह, विशाल भूमि क्षेत्र, विषाक्तता अवरोध के कारण जैविक प्रणाली के ढहने की प्रवृत्ति, सर्दियों में कम परिचालन दक्षता, बड़ी कीचड़ उत्पादन, और निर्वहन मानकों को लगातार पूरा करने में कठिनाई जैसी समस्याएं होती हैं।

यह प्रणाली विद्युत रासायनिक ऑक्सीकरण तकनीक का उपयोग करती है। कोयला रासायनिक अपशिष्ट जल, तेल हटाने, कठोरता हटाने, और पीएच समायोजन जैसे आवश्यक पूर्व-उपचार के बाद, विद्युत रासायनिक रिएक्टर में प्रवेश करता है। प्रत्यक्ष एनोडिक ऑक्सीकरण और इलेक्ट्रोकैटलिसिस द्वारा उत्पन्न मजबूत ऑक्सीकरण सक्रिय प्रजातियों द्वारा अप्रत्यक्ष ऑक्सीकरण के माध्यम से, फिनोलिक और विषमचक्रीय विषाक्त प्रदूषकों को 1-2 घंटे के भीतर तेजी से ऑक्सीकृत और विघटित किया जा सकता है, जिससे अपशिष्ट जल का बीओडी₅/सीओडी अनुपात 0.1-0.2 से बढ़कर 0.35 से अधिक हो जाता है, जैविक विषाक्तता को पूरी तरह से समाप्त कर देता है और बाद की जैविक उपचार प्रणालियों के लिए सुरक्षित प्रवाह की स्थिति बनाता है। वैकल्पिक रूप से, इसे जैविक उपचार चरण की आवश्यकता के बिना निर्वहन मानकों को पूरा करने के लिए सीधे उपचारित किया जा सकता है।

पूरी प्रक्रिया के दौरान किसी भी रासायनिक अभिकर्मक की आवश्यकता नहीं होती है, और कोई कीचड़ या केंद्रित पानी उत्पन्न नहीं होता है। इलेक्ट्रोड को प्रदूषण और स्केलिंग प्रतिरोधी बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे वे उच्च कठोरता और उच्च लवणता वाले कोयला रासायनिक अपशिष्ट जल की जटिल जल गुणवत्ता के लिए उपयुक्त हैं।

II. कोयला रासायनिक अपशिष्ट जल उपचार में चुनौतियां और इस उपकरण से समाधान

III. कार्य सिद्धांत

तेल हटाने और अवसादन/निस्पंदन जैसे पूर्व-उपचार के बाद, कोयला रासायनिक अपशिष्ट जल विद्युत रासायनिक रिएक्टर में प्रवेश करता है, जहां इलेक्ट्रोड की क्रिया के तहत निम्नलिखित प्रतिक्रियाएं होती हैं:

(1) प्रत्यक्ष विद्युत-ऑक्सीकरण

फिनोल और विषमचक्रीय यौगिक (जैसे पाइरीडीन, क्विनोलिन, कार्बाज़ोल, आदि) सीधे एनोड सतह पर ऑक्सीकृत होते हैं, बेंजीन रिंग और विषमचक्रीय रिंग खुल जाती है, और मैक्रोमोलेक्यूलर कार्बनिक पदार्थ छोटे अणु कार्बनिक एसिड या कार्बन डाइऑक्साइड में विघटित हो जाते हैं। यह मार्ग विशेष रूप से फिनोल और पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन को हटाने के लिए कुशल है।

अप्रत्यक्ष विद्युत-ऑक्सीकरण (मुख्य मार्ग)

अपशिष्ट जल में क्लोराइड आयन (कोयला रासायनिक अपशिष्ट जल में आमतौर पर 500~5000 मिलीग्राम/लीटर Cl⁻ होता है) एनोड पर इलेक्ट्रोलाइज्ड होकर सक्रिय क्लोरीन उत्पन्न करते हैं। सक्रिय क्लोरीन अमोनिया नाइट्रोजन को नाइट्रोजन गैस में ऑक्सीकृत करता है, जबकि साथ ही फिनोल और विषमचक्रीय यौगिकों का गहन ऑक्सीकरण और निम्नीकरण करता है।

एनोड एक साथ पानी को इलेक्ट्रोलाइज्ड करके हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स (·OH) उत्पन्न करता है, जो एक गैर-चयनात्मक मजबूत ऑक्सीडेंट के रूप में कार्य करता है जो विभिन्न कार्बनिक प्रदूषकों को अंधाधुंध ऑक्सीकृत और हमला करता है, जिससे बहिःस्राव में जैविक विषाक्तता का पूर्ण उन्मूलन सुनिश्चित होता है।

सहक्रियात्मक प्रभाव

अमोनिया नाइट्रोजन को नाइट्रोजन गैस में ऑक्सीकृत किया जाता है, जबकि सीओडी को एक साथ निम्नीकृत किया जाता है।

कार्बनिक पदार्थ हटा दिए जाने के बाद, अमोनिया नाइट्रोजन ऑक्सीकरण के साथ इसके प्रतिस्पर्धी हस्तक्षेप से बचा जाता है, जिससे अमोनिया नाइट्रोजन और सीओडी दोनों को कुशलतापूर्वक हटाया जा सकता है। बहिःस्राव में थोड़ी मात्रा में अवशिष्ट सक्रिय क्लोरीन बाद की जैविक प्रणाली के लिए जीवाणुरोधी सुरक्षात्मक प्रभाव डालता है, जिससे विषाक्त बैक्टीरिया को जैविक टैंक में प्रवेश करने से रोका जा सके। उपचारित बहिःस्राव में बीओडी₅/सीओडी अनुपात में काफी वृद्धि होती है और इसे आगे निम्नीकरण के लिए सीधे जैविक प्रणाली में प्रवेश कराया जा सकता है; कम-सांद्रता वाले कोयला रासायनिक अपशिष्ट जल के लिए, इसे निर्वहन मानकों को पूरा करने के लिए सीधे उपचारित भी किया जा सकता है।

IV. मुख्य लाभ (कोयला रासायनिक अपशिष्ट जल को लक्षित करना

V. तकनीकी विनिर्देश (अनुकूलन योग्य)

VI. लागू कोयला रासायनिक उद्योग विभाजन परिदृश्य

VII. प्रक्रिया स्थान

विकल्प 1: पूर्व-उपचार और विषहरण

कोयला रासायनिक अपशिष्ट जल → तेल हटाना और अवसादन (निलंबित तेल और एसएस हटाना) → विद्युत रासायनिक उपचार उपकरण (जैव विषाक्तता हटाना, बी/सी अनुपात में सुधार) → जैव रासायनिक प्रणाली (ए/ओ या ए²/ओ) → उन्नत उपचार (वैकल्पिक) → मानकों को पूरा करने के लिए निर्वहन/पुन: उपयोग

नोट: निलंबित ठोस और ग्रीस को हटाने, इलेक्ट्रोड की सुरक्षा करने और उपचार दक्षता सुनिश्चित करने के लिए विद्युत रासायनिक उपकरण से पहले तेल हटाने और अवसादन जैसे भौतिक पूर्व-उपचार की आवश्यकता होती है। विद्युत रासायनिक बहिःस्राव के बी/सी अनुपात को 0.35 से ऊपर बढ़ाने से बाद की जैविक प्रणाली की सीओडी निष्कासन दर में 30% से अधिक सुधार हो सकता है, और समग्र प्रक्रिया स्थिरता में काफी वृद्धि हो सकती है।

विकल्प 2: अलग उपचार (मध्यम- और निम्न-सांद्रता वाले कोयला रासायनिक अपशिष्ट जल या जैव रासायनिक बहिःस्राव के उन्नयन के लिए उपयुक्त)

कोयला रासायनिक अपशिष्ट जल → तेल हटाना और अवसादन → विद्युत रासायनिक उपचार उपकरण → मानकों के अनुपालन में निर्वहन/संयंत्र क्षेत्र के भीतर पुन: उपयोग

नोट: जैविक उपचार प्रणाली की आवश्यकता के बिना, विद्युत रासायनिक उपचार के बाद अपशिष्ट जल को सीधे निर्वहन किया जा सकता है। यह विशेष रूप से मौजूदा जैविक उपचार प्रणालियों को अपग्रेड करने के लिए उपयुक्त है जब बहिःस्राव अमोनिया नाइट्रोजन/सीओडी मानकों से अधिक हो जाता है।