पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल उपचार के लिए उपयोग किया जाने वाला विद्युत रासायनिक अपशिष्ट जल उपचार उपकरण।

I. उत्पाद का अवलोकन

पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल मुख्य रूप से दो प्रमुख क्षेत्रों से आता हैः पेट्रोलियम रिफाइनिंग (तेल रिफाइनिंग) और पेट्रोकेमिकल्स (एथिलीन, अरोमाटिक, सिंथेटिक राल, सिंथेटिक फाइबर, सिंथेटिक रबर, आदि).) यह औद्योगिक अपशिष्ट जल का एक विशिष्ट प्रकार है जिसकी विशेषता बड़ी मात्रा, जटिल संरचना और उच्च उपचार कठिनाई है। इसके जल गुणवत्ता विशेषताओं में शामिल हैंःविभिन्न प्रकार के अपशिष्ट जल (प्रक्रिया अपशिष्ट जल सहित), तेलयुक्त अपशिष्ट जल, सल्फर युक्त अपशिष्ट जल, क्षारीय अपशिष्ट जल, परिसंचारी जल निकासी और घरेलू अपशिष्ट जल), उच्च सीओडी सांद्रता, बड़ी मात्रा में पेट्रोलियम/हाइड्रोकार्बन कार्बनिक पदार्थ,विषाक्त पदार्थ जैसे फेनोल, सल्फाइड्स, अमोनिया नाइट्रोजन और साइनाइड्स, और कठोर कार्बनिक पदार्थ (पॉलीसाइक्लिक अरोमैटिक हाइड्रोकार्बन, हेटरोसाइक्लिक यौगिक, पॉलिमर मोनोमर्स, आदि),सामान्यतः कम जैवविघटनशीलता (बी/सी अनुपात 0).15~0.30), और कच्चे तेल के प्रकार और प्रसंस्करण विधियों में भिन्नता के कारण पानी की गुणवत्ता और मात्रा में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव।

पारंपरिक पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रियाएं आम तौर पर "तेल पृथक्करण → तरंगना → जैविक उपचार → उन्नत उपचार" के मार्ग का पालन करती हैं।इस दृष्टिकोण को लंबे समय से निम्नलिखित चुनौतियों का सामना करना पड़ा है: 1. तैलीय पदार्थ जैविक उपचार प्रणाली में हस्तक्षेप करते हैं, तेल को अलग करने और तैरने के बाद भी, अवशिष्ट इमल्सिफाइड तेल और भंग तेल बने रहते हैं,सक्रिय दलदली की गतिविधि में कमी और समय के साथ घटते हुए प्रदर्शन में गिरावट.2. जैविक रूप से हटाने में कठिन कार्बनिक पदार्थों को हटाना मुश्किल हैजैविक उपचार के चरण में इन सीओडी के उन्मूलन की दर को सीमित करना3. जैविक उपचार प्रणाली को सल्फाइड और अमोनिया दोनों नाइट्रोजन-सल्फाइड द्वारा बाधित किया जाता है और मुक्त अमोनिया नाइट्रिफिकेशन और हेटरोट्रॉफिक बैक्टीरिया दोनों को बाधित करता है।जिसके परिणामस्वरूप जैविक उपचार प्रणाली की दक्षता कम हो जाती है4. जलीय दक्षता अपशिष्ट जल की लवणता में वृद्धि के साथ कम हो जाती है, जबकि पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल ठीक रासायनिक अपशिष्ट जल जितना चरम नहीं है,कुछ अपशिष्ट जल में अभी भी काफी मात्रा में नमक होता है. हटाने की दर 2% ~ 5% तक पहुंच सकती है, पारंपरिक जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को बाधित करती है। सर्दियों में कम तापमान जैव रासायनिक नाइट्रिफिकेशन दक्षता को कम करता है,इससे कम अमोनिया नाइट्रोजन हटाने की दर और अपशिष्ट में अमोनिया नाइट्रोजन के मानकों से अधिक होने का उच्च जोखिमअपशिष्ट जल पुनः उपयोग की बढ़ती मांग ⇒ परिसंचारी जल निर्वहन और कुछ अनुपालन अपशिष्ट को पुनः उपयोग करने की आवश्यकता,लेकिन मौजूदा प्रक्रियाएं पुनः उपयोग किए जाने वाले पानी की गुणवत्ता की दीर्घकालिक स्थिरता की गारंटी नहीं दे सकती हैं।इस प्रणाली में विद्युत रासायनिक ऑक्सीकरण तकनीक का प्रयोग किया गया है, जिसे पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रिया के कई चरणों में लचीले ढंग से एकीकृत किया जा सकता हैः

मिश्रित अपशिष्ट जल के लिए, तेल-पानी को अलग करने और तैरने के बाद, अवशिष्ट तेल, फेनोल, सल्फाइड और अवरोधक कार्बनिक पदार्थ युक्त अपशिष्ट जल को सीधे उपचार करता है।ऑक्सीकरण और 1 ~ 2 घंटे के भीतर विघटित विषाक्त पदार्थ, एमुल्सिफाइड और घुलनशील तेलों को हटाने और रिंग-ओपनिंग के माध्यम से पॉलीसाइक्लिक अरोमैटिक हाइड्रोकार्बन को गिरा देने के लिए। बी / सी अनुपात 0.15 ~ 0.20 से बढ़कर 0.0 से अधिक हो जाता है।30, बाद की जैव रासायनिक प्रणालियों के लिए सुरक्षित और जैव अपघटनीय प्रभावकारी परिस्थितियों का निर्माण।

जैव रासायनिक अपशिष्टों के उन्नत उपचार के लिए, शेष सीओडी (रिकाल्सिटेंट पॉलिमर, पॉलीसाइक्लिक अरोमैटिक हाइड्रोकार्बन रिंग-ओपनिंग उत्पाद, आदि), अमोनिया नाइट्रोजन को गहराई से हटा देता है।और जैव रासायनिक अपशिष्ट से रंग, पुनः उपयोग मानकों को स्थिर रूप से पूरा करता है।

तेल से लचीले अपशिष्ट जल के लिए, यह प्रणाली तेल और सीओडी को हटाने के लिए कुशलतापूर्वक डीमल्सिफाई और ऑक्सीकरण करती है,पारम्परिक वायु flotation + जैविक उपचार के लिए कम उपचार दक्षता की समस्या को हल करना.

परिसंचारी जल निकासी और पुनः उपयोग प्रणालियों के लिए, यह प्रणाली परिसंचारी शीतलन जल प्रणाली में पानी का पुनः उपयोग करने से पहले सीओडी, अमोनिया नाइट्रोजन और सूक्ष्मजीवों को हटा देती है,जल का उपयोग और संसाधनों की वसूली.

पूरी प्रक्रिया में केवल बिजली की खपत होती है, बिना किसी रासायनिक एजेंट (डेमुल्सिफायर, फ्लोक्लेंट, ऑक्सीडेंट्स) के, और कोई माध्यमिक प्रदूषक जैसे रासायनिक कीचड़, लोहे कीचड़,या अवशोषित संतृप्त कार्बनइलेक्ट्रोड तेल संदूषण का विरोध करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, तेल वाले अपशिष्ट जल की जटिल परिचालन स्थितियों के अनुकूल हैं। यह सामान्य तापमान और दबाव (0 ~ 40 °C) पर काम करता है,मौसमी और तापमान परिवर्तनों से प्रभावित नहीं.

पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल उपचार में कठिनाइयां और इस उपकरण के समाधान

III. कार्य सिद्धांत

तैरते तेल और अधिकांश निलंबित ठोस पदार्थों को हटाने के लिए तेल पृथक्करण और तैरने जैसे पूर्व उपचार के बाद, पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल विद्युत रासायनिक रिएक्टर में प्रवेश करता है,जहां निम्न शुद्धिकरण प्रतिक्रियाएँ विद्युत् की क्रिया के अधीन होती हैं:

(1) प्रत्यक्ष विद्युत-ऑक्सीकरण

पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल में विशिष्ट प्रदूषकों को सीधे एनोड सतह पर ऑक्सीकृत किया जाता हैः

पेट्रोलियम/ऑर्गेनिक हाइड्रोकार्बन (अल्केन, साइक्लोअल्केन, अरोमैटिक, आदि): लंबी कार्बन श्रृंखलाएं और साइक्लोअल्केन धीरे-धीरे ऑक्सीकरण और एनोड सतह पर टूट जाते हैं,छोटे अणु कार्बनिक एसिड और अल्कोहल में बदलना, और अंत में CO2 और H2O में खनिज

पॉलीसाइक्लिक अरोमैटिक (नाफ्टालीन, एंथ्रेसीन, फेनंत्रेन, पाइरेन आदि): अरोमैटिक रिंग सिस्टम को धीरे-धीरे ऑक्सीकृत किया जाता है और एनोड सतह पर खोला जाता है,और पॉलीसाइक्लिक संरचनाओं को मोनोसाइक्लिक या छोटे अणु कार्बनिक में खोला जाता है, जैव विषाक्तता को समाप्त करता है

फेनोलिक्स (फेनोल, क्रेसोल, ज़ायलेनोल आदि): बेंज़ीन के छल्ले धीरे-धीरे ऑक्सीकृत होते हैं और एनोड सतह पर खोले जाते हैं, और पॉलीसाइक्लिक संरचनाओं को मोनोसाइक्लिक या छोटे अणु कार्बनिक में खोला जाता है,जैव विषाक्तता को समाप्त करना

फेनोलिक्स (फेनोल, क्रेसोल, ज़ायलेनोल, आदि): बेंज़ीन के छल्ले एनोड सतह पर खोले जाते हैं, जो पॉलीसाइक्लिक संरचनाओं को मोनोसाइक्लिक या छोटे अणु कार्बनिक में बदलते हैं। हाइड्रोक्साइलेशन के बाद,एनोड सतह को और अधिक ऑक्सीकृत किया जाता है और रिंग में खोला जाता है, छोटे अणु कार्बनिक एसिड में बदल जाता है। हेटरोसाइक्लिक यौगिक (एन/एस/ओ हेटरोसाइकल युक्त):हेटरोसाइकल ऑक्सीकृत होते हैं और एनोड सतह पर रिंग-खुले होते हैंसल्फाइड्स (S2−): एनोड पर सीधे सल्फेट आयनों (S2−→SO42−) में ऑक्सीकृत होते हैं, सूक्ष्मजीवों पर विषाक्त अवरोध को समाप्त करते हैं।

(2)अप्रत्यक्ष विद्युत-ऑक्सीकरणः एनोड पर पानी का इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रॉक्सिल कणों (·OH) का उत्पादन करता है,जबकि अपशिष्ट जल में प्राकृतिक रूप से होने वाले क्लोराइड आयनों का उपयोग करते हुए (पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल में Cl− होता है) सक्रिय क्लोरीन (Cl2) उत्पन्न करने के लिए, एचओसीएल, ओसीएल−), जो उन प्रदूषकों के ऑक्सीकरण को पूरक करता है जो सीधे एनोड के संपर्क में नहीं आ सकते हैं, विशेष रूप से घुलनशील तेलों और कठोर कार्बनिक पदार्थों के लिए महत्वपूर्ण ऑक्सीकरण दक्षता दिखाता है।

(3)एमुल्सिफिकेशन और एमुल्सिफाइड ऑयल को हटाना: तेल वाले अपशिष्ट जल में एमुल्सिफाइड ऑयल की बूंदें अपनी सतह पर एक नकारात्मक आवेश ले जाती हैं, जिससे एक स्थिर एमुल्शन अवस्था बनती है।जिसे पारंपरिक वायु तरंग से पूरी तरह से हटाना मुश्किल हैविद्युत रासायनिक रिएक्टर में: एनोडिक ऑक्सीकरण से उत्पन्न होने वाले सूक्ष्म बुलबुले और विद्युत क्षेत्र, पायसीकृत तेल की बूंदों की सतह क्षमता में परिवर्तन का कारण बनते हैं।दोहरी परत संपीड़ित है, तेल की बूंदें अस्थिर इमल्शन अवस्था में एकत्र होती हैं और तैरती हैं, विघटित तेल कार्बनिक पदार्थ ऑक्सीकृत और खनिज होता है,और अपशिष्ट में तेल की मात्रा 1 से 3 मिलीग्राम/लीटर से कम हो सकती है.

(4)अमोनिया नाइट्रोजन और सल्फाइड का एक साथ ऑक्सीकरण सक्रिय क्लोरीन अमोनिया नाइट्रोजन को नाइट्रोजन गैस (2NH3+3HOCl→N2+3Cl−+3H2O) में ऑक्सीकृत करता है और अमोनिया नाइट्रोजन हटाने की दर 80%~95% तक पहुंच सकती है।सल्फाइड को सीधे एनोड पर सल्फेट में ऑक्सीकृत किया जाता है, उनकी विषाक्तता को पूरी तरह से समाप्त कर देता है।

(5)COD reduction and biodegradability improvement The synergistic effect of direct oxidation and indirect oxidation causes the ring-opening and bond-breaking of large molecular recalcitrant organic matter into small molecular degradable substances, और बी/सी अनुपात 0.15~0.20 से बढ़कर 0 से ऊपर हो जाता है।30कुछ कार्बनिक पदार्थ पूरी तरह से खनिज होते हैं, जो सीओडी को सीधे कम करता है और बाद की जैव रासायनिक प्रणाली के लिए अच्छी प्रभावकारी परिस्थितियां बनाता है।

IV. मुख्य लाभ (पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल को लक्षित करना)

V. तकनीकी मापदंड (अनुकूलन योग्य)

VI. प्रक्रिया स्थान

विकल्प 1: जैव रासायनिक प्रसंस्करण से पहले पूर्व उपचार और विषाक्तता

पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल (तेल पृथक्करण और तैरने के बाद) → इलेक्ट्रोकेमिकल प्रीट्रीटमेंट उपकरण (शेष तेल को हटाने, सल्फाइड का ऑक्सीकरण, अंगूठी खोलने वाले पॉलीसाइक्लिक अरोमैटिक हाइड्रोकार्बन,और बी/सी अनुपात में सुधार) → मध्यवर्ती टैंक/इक्वलाइजेशन टैंक → जैव रासायनिक प्रणाली → द्वितीयक तलछट टैंक → डिस्चार्ज मानकों को पूरा करना

स्पष्टीकरण: विद्युत रासायनिक पूर्व उपचार इकाई तेल पृथक्करण और तैरने के बाद और जैव रासायनिक प्रणाली से पहले स्थित है,"तेल हटाने + सल्फ़राइज़ेशन + डिटॉक्सिकेशन + रिंग-ओपनिंग + बी/सी सुधार" के व्यापक कार्यों को पूरा करनायह पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल के पूर्व जैव रासायनिक उपचार के लिए एक महत्वपूर्ण गारंटी है, जो तेल पृथक्करण और तरंग करने के बाद अवशिष्ट एमुल्सिफाइड तेल और घुलनशील तेल को प्रभावी ढंग से हटा देता है।ऑक्सीकरण सल्फाइड जो जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को महत्वपूर्ण रूप से बाधित करते हैं, रिंग-ओपनिंग के माध्यम से पॉलीसाइक्लिक अरोमैटिक हाइड्रोकार्बन को खराब करता है, जैवविघटनशीलता में काफी सुधार करता है, और बाद की जैव रासायनिक प्रणाली के दीर्घकालिक स्थिर और कुशल संचालन को सुनिश्चित करता है।

विकल्प 2: जैविक अपशिष्ट के उन्नत उपचार

Petrochemical Wastewater → Pretreatment → Biological System → Secondary Sedimentation Tank → Electrochemical Advanced Treatment Unit (Removal of Residual COD and Ammonia Nitrogen) → Discharge to Standard/Reuse into Circulating Water System

नोटः विद्यमान जैविक प्रणालियों वाले उद्यमों के लिए जिनकी अपशिष्ट सीओडी और अमोनिया नाइट्रोजन के स्तर वर्तमान निर्वहन मानकों को पूरा नहीं कर सकते हैं,जैविक प्रणाली के बाद एक इलेक्ट्रोकेमिकल उन्नत उपचार इकाई जोड़ी जा सकती हैमौजूदा जैविक प्रणाली में कोई संशोधन की आवश्यकता नहीं है; सीओडी और अमोनिया नाइट्रोजन के स्तरों को प्रत्यक्ष निर्वहन मानकों या पुनः उपयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कम किया जाएगा।

विकल्प 3: तैलीय एमुल्सिफाइड अपशिष्ट जल के लिए विशेष उपचार

तेल से लचीला अपशिष्ट जल → समानांतर टैंक → विद्युत रासायनिक विघटन और तेल हटाने के उपकरण → अपशिष्ट जल

विकल्प 4: उच्च लवणता/ क्षारीय स्लड अपशिष्ट जल का पूर्व उपचार

उच्च लवणता वाले अपशिष्ट जल/ क्षारीय स्लड अपशिष्ट जल → विद्युत रासायनिक उच्च सांद्रता वाले उपचार इकाई → एकीकृत अपशिष्ट जल प्रणाली/वाष्पीकरण प्रणाली में अपशिष्ट जल

नोटः क्षारीय दलदली अपशिष्ट जल और विद्युत-अनसालन अपशिष्ट जल में उच्च नमक सामग्री, उच्च सीओडी और उच्च विषाक्तता होती है; एकीकृत प्रणाली में प्रत्यक्ष निर्वहन से सदमे का कारण बनेगा।इस प्रकार के अपशिष्ट जल को बैचों में उपचार के लिए विद्युत रासायनिक उपचार इकाइयों को समर्पित किया जा सकता है, सीओडी और विषाक्तता को महत्वपूर्ण रूप से कम करने से पहले इसे पूरे संयंत्र प्रणाली में सुचारू रूप से एकीकृत किया जाता है, जो साइट के बाहर निपटान की उच्च लागत से बचता है, और आर्थिक लाभ महत्वपूर्ण रहते हैं।