कीटनाशक और रासायनिक अपशिष्ट जल के लिए विद्युत रासायनिक अपशिष्ट जल उपचार उपकरण।

I. उत्पाद का अवलोकन

कीटनाशक रासायनिक अपशिष्ट जल को सबसे कठिन औद्योगिक अपशिष्ट जल में से एक के रूप में मान्यता प्राप्त है। यह कीटनाशक सक्रिय अवयवों के संश्लेषण से उत्पन्न होता है (वनस्पतिरोधी, कीटनाशक,कवकनाशकइसके पानी की गुणवत्ता की विशेषताएं बेहद जटिल और गंभीर हैं:अपशिष्ट जल में अत्यधिक उच्च कार्बनिक पदार्थ एकाग्रता होती है (सीओडी आमतौर पर 5000~50000 मिलीग्राम/एल होती है), जिसमें कुछ मदर लिक्वर 100000 मिलीग्राम/लीटर से अधिक तक पहुंचते हैं), में बड़ी संख्या में रेकल्सिटेंट और अत्यधिक जैव विषैले प्रदूषकों (ऑर्गेनोफोस्फेट, ऑर्गेनोक्लोरिन, पाइरेथ्रोइड्स, ट्राइज़िन,नाइट्रोजन युक्त कृषि रसायन घटक, हेटरोसाइक्लिक यौगिकों, नाइट्रोबेंज़ीन, फेनोक्सीकार्बोक्सिल एसिड, आदि), अक्सर नमक की उच्च सांद्रता (Cl−, SO42−, PO43−, Na+, आदि, TDS 3% ~ 15%) शामिल है,इसमें बड़ी मात्रा में कार्बनिक विलायक (मेथनॉल) होते हैं, डाइक्लोरोमेथेन,सामान्य सुगंधित घटक,क्सीलेन,डीएमएफ आदि), में बहुत कम बीओडी5/सीओडी अनुपात (0.02~0.10) है, इसमें बहुत कम जैवविघटनशीलता है,इसमें फास्फोरस (ऑर्गेनोफोस्फेट कीटनाशकों का एक विशिष्ट प्रदूषक) होता है, और पानी की गुणवत्ता और मात्रा उत्पाद के मौसम और बैच परिवर्तनों के साथ काफी भिन्न होती है।

कीटनाशकों और रासायनिक अपशिष्ट जल का उपचार लंबे समय से उद्योग में एक प्रमुख बाधा रहा है।प्रमुख कठिनाइयांयह है: जीवों के लिए अत्यधिक विषाक्त ∙ ऑर्गेनोफोस्फेट, ऑर्गेनोक्लोरिन, पाइरेथ्रोइड,और अन्य कीटनाशकों में सक्रिय कीचड़ के सूक्ष्मजीवों पर घातक या अवरोधक प्रभाव होता है (उनका डिज़ाइन किया गया उद्देश्य कीटों/ रोगजनकों/ खरपतवारों को मारना है)जब जैविक प्रणाली कच्चे पानी के प्रत्यक्ष संपर्क में आती है, तो बड़ी संख्या में सूक्ष्मजीव घंटों से लेकर दिनों के भीतर मर सकते हैं।उच्च लवणता जैविक प्रक्रियाओं को बाधित करती है और यहां तक कि सिस्टम को लकवा मार सकती है, जिसके परिणामस्वरूप अपशिष्ट जल में 5% से 15% तक लवणता होती है। उच्च ऑस्मोटिक दबाव सीधे सक्रिय कीचड़ के सूक्ष्मजीवों की मृत्यु का कारण बनता है। उत्पादों की मजबूत मौसमीता और बैच विशिष्टता,अपशिष्ट जल की गुणवत्ता में भारी बदलाव की ओर ले जाता है_ कीटनाशकों का उत्पादन अत्यधिक मौसमी होता है (प्रसव रोपण से पहले केंद्रित उत्पादन)विभिन्न उत्पादों के बीच स्विच करते समय, सीओडी और अपशिष्ट जल में विषाक्त पदार्थों के प्रकार एक साथ बदलते हैं, और जैविक प्रणाली जल्दी से अनुकूल नहीं हो सकती है।उन्नत उपचार के माध्यम से मानकों को प्राप्त करने में कठिनाई जैविक उपचार के बाद अपशिष्ट के सीओडी में आमतौर पर अवशिष्ट कार्बनिक फास्फोरस और स्थायी कार्बनिक पदार्थ होते हैं, और पारंपरिक उन्नत उपचार विधियां इसे स्थिर रूप से डिस्चार्ज मानक तक कम करने में असमर्थ हैं। यह प्रणाली इलेक्ट्रोकेमिकल ऑक्सीकरण तकनीक को अपनाती है,प्रत्यक्ष एनोडिक ऑक्सीकरण और इलेक्ट्रोकैटालिसिस का उपयोग करना.उत्पन्न हाइड्रॉक्सिल कणों (·OH) और सक्रिय क्लोरीन जैसे मजबूत ऑक्साइडों का सामंजस्य प्रभाव कीटनाशक अपशिष्ट जल में विशिष्ट प्रदूषकों की रासायनिक संरचना को सटीक रूप से लक्षित करता है:

ऑर्गानोक्लोरिन: सी-सीएल बंध ऑक्सीकृत और टूट जाते हैं, क्लोराइड आयनों को सीएल− के रूप में हटा दिया जाता है, कार्बनिक संरचना रिंग-ओपनिंग अपघटन से गुजरती है, और जैव विषमता समाप्त हो जाती है।

पाइरेथ्रोइड्स: एस्टर बंधन और साइक्लोप्रोपेन संरचनाएं ऑक्सीकृत और टूटी जाती हैं, और कीटनाशक सक्रिय समूह निष्क्रिय हो जाते हैं।

ट्रायज़ीन (जैसे एट्राज़ीन): ट्रायज़ीन रिंग ऑक्सीकृत होती है और एनोलाइट सतह पर खोली जाती है, जिससे जैव विषमता में काफी कमी आती है।

नाइट्रोबेंज़ीन और फेनोक्सीकार्बोक्सिलिक एसिड: सुगंधित... रिंगों को ऑक्सीकृत किया जाता है और खोला जाता है, नाइट्रो समूहों को हटा दिया जाता है, और यौगिकों को बायोडिग्रेडेबल छोटे अणुओं में परिवर्तित किया जाता है।हेटरोसाइक्लिक यौगिक: एन/एस/ओ हेटरोसाइक्लिक रिंगों को ऑक्सीकृत और खोला जाता है, विषाक्तता को समाप्त करता है। अमोनिया नाइट्रोजन और कुल फास्फोरसः अमोनिया नाइट्रोजन को सक्रिय क्लोरीन द्वारा एन 2 तक ऑक्सीकृत किया जाता है और हटा दिया जाता है;कार्बनिक फास्फोरस को ऑर्थोफॉस्फेट में परिवर्तित किया जाता है और इसे इलेक्ट्रोकोआगुलेशन और सिनर्जेटिक वर्षा या बाद में रासायनिक वर्षा द्वारा हटाया जा सकता हैउपचारित अपशिष्ट बी/सी अनुपात 0.02-0.08 से बढ़कर 0.0 से अधिक हो जाता है।30, जैविक विषाक्तता > 90% से < 20% तक कम हो जाती है और सीओडी काफी कम हो जाती है, जिससे बाद की जैविक प्रणालियों के लिए सुरक्षित और जैविक रूप से अपघट्य प्रभाव की स्थिति बनती है।विद्युत रासायनिक गहरी उपचार पूरी तरह से सीओडी और रंग के लिए सभी निर्वहन मानकों को पूरा करता है.

पूरी प्रक्रिया में केवल बिजली की खपत होती है, बिना किसी रासायनिक एजेंट को जोड़े, और कोई खतरनाक अपशिष्ट उत्पन्न नहीं होता है जैसे कि लोहे कीचड़ या संतृप्त कार्बन।इलेक्ट्रोड उच्च नमक युक्त कीटनाशक अपशिष्ट जल की जटिल परिस्थितियों के लिए अनुकूल हैं, तेल और कार्बनिक सॉल्वैंट्स, और सामान्य तापमान और दबाव पर सुरक्षित रूप से काम करते हैं।यह कीटनाशकों के उत्पादों को बदलने के कारण पानी की गुणवत्ता में भारी उतार-चढ़ाव पर मिनटों के भीतर प्रतिक्रिया दे सकता हैपारंपरिक जैव रासायनिक प्रणालियों की लंबी अभ्यस्तता और प्रतीक्षा अवधि की आवश्यकता के बिना, यह चार मुख्य समस्याओं को संबोधित करने के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीकी समाधान है।प्रमुख कठिनाइयांकीटनाशक अपशिष्ट जल: "उच्च विषाक्तता, कठिन अपघटन, उच्च लवणता और बड़े उतार-चढ़ाव"।

II. कीटनाशकों और रासायनिक अपशिष्ट जल के उपचार में कठिनाइयों और इन उपकरणों के साथ समाधान

III. कार्य सिद्धांत

निलंबित ठोस पदार्थों को हटाने के लिए छानने, जमा करने या फ़िल्टर करने के बाद, कीटनाशक रासायनिक अपशिष्ट जल एक विद्युत रासायनिक रिएक्टर में प्रवेश करता हैजहां निम्न कोर प्रतिक्रियाएं इलेक्ट्रोड की क्रिया के तहत होती हैं:

(1) ऑर्गेनोफोस्फोरस कीटनाशकों की विशेषता संरचना का ऑक्सीकरण (मुख्य कार्य)

ऑर्गेनोफॉस्फोरस कीटनाशक (ग्लाइफोसेट, क्लोरपाइरिफोस, मालाथियोन, डाइमेथोएट, डाइक्लोरोस आदि) कीटनाशक अपशिष्ट जल में सबसे अधिक प्रतिनिधित्व करने वाले प्रदूषक हैं।उनकी जैव विषमता और कुल फॉस्फोरस अनुपालन की समस्या पीसी और पीएस बंधन की स्थिरता से उत्पन्न होती है।:

ग्लाइफोसेट (पीएमआईडीए): (एचओ) 2 पी ((= ओ) ↓CH2 ↓NH ↓CH2 ↓COOH, पी-सी बंधन ऑक्सीकृत और एनोड सतह पर टूट जाता है, और ऑर्गोफोस्फोरस ऑर्थोफोस्फेट (पीओ 43−) में परिवर्तित हो जाता है

क्लोरपाइरिफ़ोस (O,O-डायथिल-O-(3,5,6-ट्रीक्लोरो-2-पिरिडिल-थियोफॉस्फेट): पी-एस और पी-ओ बंध टूट जाते हैं, पाइरिडाइन रिंग खोल दी जाती है और क्लोरीन परमाणु को हटा दिया जाता है

(2) ऑर्गेनोक्लोरीन कीटनाशकों का डेक्लोरिंग और रिंग ओपनिंग

ऑर्गानोक्लोरिन कीटनाशक कीटनाशक का सी-क्लोर बंधन और सुगंधित अंगूठी विषाक्तता और अवरोधक अपघटन के स्रोत हैंः

C-Cl बंधन एनोड सतह पर टूट जाता है, और क्लोरीन Cl− के रूप में हटा दिया जाता है।

डीक्लोरीकृत सुगंधित अंगूठी पर हाइड्रॉक्सिल कणों द्वारा हमला किया जाता है और खोला जाता है, जो छोटे अणु कार्बनिक एसिड में बदल जाता है।

अंत में, यह CO2 और H2O में खनिज होता है।

(3) पाइरेथ्रोइड और अन्य कीटनाशकों में सक्रिय समूहों का निष्क्रियकरण

एस्टर बंधन ऑक्सीकृत हो जाता है और टूट जाता है, जिसके परिणामस्वरूप कीटनाशक गतिविधि का नुकसान होता है।

साइक्लोप्रोपेन संरचना ऑक्सीकृत और खोला जाता है।

ट्राइज़ीन रिंग (एट्राज़ीन, आदि) ऑक्सीकृत और एनोड सतह पर खोला जाता है, एन को एनएच 3 / एन 2 के रूप में जारी करता है।

नाइट्रोबेंजेनः नाइट्रेट हटाना + बेंज़ीन रिंग खोलना।

हेटरोसाइक्लिक यौगिक (पिरिडिन, पाइरिमिडिन, थियाजोल, आदि): हेटरोसाइक्लिक रिंग खोलने, जैव विषाक्तता को समाप्त करना।

(4) प्रत्यक्ष विद्युत-ऑक्सीकरण (जैविक कंकाल खनिजकरण)

कीटनाशक के अणु में कार्बनिक कंकाल (सुगंधित अंगूठी, हेटरोसाइक्लिक अंगूठी, लंबी कार्बन श्रृंखला आदि) सीधे इलेक्ट्रॉन खो देता है और एनोड सतह पर ऑक्सीकृत हो जाता है।बड़े अणु धीरे-धीरे छोटे अणु कार्बनिक एसिड में विघटित हो जाते हैं, और अंत में CO2 और H2O में खनिज।

(5) अप्रत्यक्ष विद्युत-ऑक्सीकरण (·OH और सक्रिय क्लोरीन के साथ व्यापक स्पेक्ट्रम ऑक्सीकरण): हाइड्रॉक्सिल कणों (·OH) का उत्पादन पानी का विश्लेषण करके किया जाता है।अपशिष्ट जल में क्लोराइड आयनों की प्राकृतिक रूप से उच्च सांद्रता (कीटनाशक अपशिष्ट जल में आमतौर पर Cl−, जिनकी सांद्रता आम तौर पर 3000 से 20000 मिलीग्राम/लीटर के बीच होती है) सक्रिय क्लोरीन (Cl2, HOCl, OCl−) उत्पन्न करने के लिए इलेक्ट्रोलाइड होते हैं,समाधान में उन प्रदूषकों के ऑक्सीकरण को पूरक करना जो एनोड के सीधे संपर्क में नहीं आए.

(6) अमोनिया नाइट्रोजन निकालनाः सक्रिय क्लोरीन अमोनिया नाइट्रोजन को नाइट्रोजन गैस (2NH3 + 3HOCl → N2 + 3Cl− + 3H2O) में ऑक्सीकृत करता है, जिससे 80%~95% की निकासी दर प्राप्त होती है।

IV. मुख्य लाभ (कीटनाशक और रासायनिक अपशिष्ट जल को लक्षित करना)

V. तकनीकी मापदंड (अनुकूलन योग्य)

VI. प्रक्रिया स्थान

विकल्प 1: पूर्व उपचार और डिटॉक्सिकेशन

Pesticide wastewater (raw water/combined water) → Bar screen/equalization tank → Sedimentation/flotation (SS and oil removal) → Electrochemical treatment equipment (organophosphorus conversion/organochlorine dechlorination/heterocyclic ring opening/toxicity elimination/B/C enhancement) → Intermediate tank/buffer tank → Biological system (hydrolysis acidification + A/O or A²/O) → Total phosphorus precipitation (chemical phosphorus removal) → Discharge meeting standards

नोटः कीटनाशक अपशिष्ट जल के पूर्व-जैविक उपचार के लिए विद्युत रासायनिक विषाक्तता इकाई एक अपरिवर्तनीय मूल गारंटी है। Pesticide wastewater that has not undergone electrochemical detoxification and is directly fed into the biological treatment system will cause the death of a large number of microorganisms within hours to days due to its high toxicityविद्युत रासायनिक चरण में कार्बनिक फास्फोरस को ऑर्थोफॉस्फेट में परिवर्तित किया जाता है, ऑर्गेनोक्लोरीन का डेक्लोरिंग, हेटरोसाइक्लिक रिंग खोलना, विषाक्तता को समाप्त करना और बी/सी वृद्धि,कुल फॉस्फोरस रूपांतरण दर ≥85%~95%; अपशिष्ट बी/सी ≥0.30, और जैविक चरण के सीओडी हटाने की दर 50% ~ 80% बढ़ जाती है। इलेक्ट्रोकेमिकल डिटॉक्सिकेशन के बाद, अपशिष्ट को जैविक प्रणाली द्वारा इलाज किया जाता है,और कुल फास्फोरस को बाद में रासायनिक वर्षा के माध्यम से मानक तक कम कर दिया जाता है (चूना/लौह नमक/एल्यूमीनियम नमक का जोड़).

विकल्प2: उच्च एकाग्रता वाली मां शराब की कमी

High-concentration pesticide mother liquor (containing high-concentration technical grade pesticides and organic solvents) → Collection tank → Electrochemical treatment equipment (COD removal rate 50%~80%) → Effluent flows into the plant's integrated wastewater system → Conventional treatment

स्पष्टीकरण: परंपरागत रूप से कीटनाशक संश्लेषण के दौरान उत्पन्न उच्च सांद्रता वाली मदर लिकर को खतरनाक कचरे के रूप में साइट के बाहर जलाने के माध्यम से नष्ट किया जाता है, जो बेहद महंगा है। Electrochemical treatment allows for on-site batch processing of this type of high-concentration mother liquor—significantly reducing COD and toxicity while efficiently converting organic phosphorus into orthophosphate—and ensuring a stable flow into the plant's integrated wastewater systemइससे खतरनाक कचरे के दहन/साइट से बाहर परिवहन में 70%~90% की कमी आती है जिसके परिणामस्वरूप निपटान लागतों में महत्वपूर्ण वार्षिक बचत होती है।

विकल्प 3: अपशिष्ट के उन्नत जैविक उपचार (मानकों का उन्नयन और अनुपालन)

कीटनाशक अपशिष्ट जल → पूर्व उपचार → जैविक प्रणाली → द्वितीयक तलछट टैंक → इलेक्ट्रोकेमिकल उन्नत उपचार इकाई (बाकी अटल सीओडी, ऑर्गेनोफोस्फोरस अवशेष,और रंग) → डिस्चार्ज बैठक मानक