Peralatan pengolahan air limbah elektrokimia untuk pemulihan sumber daya air limbah dengan salinitas tinggi.

I.Pengamatan Produk

Air limbah bersalinitas tinggi banyak berasal dari sintesis kimia, manufaktur farmasi, produksi pestisida, industri kimia batubara, pencetakan dan pewarnaan, pengolahan makanan, pembuangan sampah,Air limbah jenis ini tidak hanya memiliki kandungan garam yang tinggi tetapi juga sering menunjukkan COD dan warna yang tinggi.penguapan multi-efek, dll) saat ini merupakan rute pemulihan sumber daya yang paling umum. Mengembalikan kondensat melalui penguapan dan garam industri melalui kristalisasi.

Namun, proses penguapan menghadapi duatantangan utama:

 tantangan utama1: Akumulasi terus-menerus dari cairan induk. COD dan zat yang menghasilkan warna dalam air limbah tidak menguap selama penguapan dan sepenuhnya terkonsentrasi dalam cairan induk.Saat siklus penguapan berlanjut, COD dan warna cairan induk terus meningkat, bersama dengan viskositas dan titik didih, menyebabkan penurunan efisiensi penguapan dan peningkatan konsumsi energi.Untuk mempertahankan operasi sistem, sejumlah besar minuman keras induk konsentrasi tinggi harus dibuang secara berkala sebagai limbah berbahaya, yang mengakibatkan tidak hanya kehilangan garam tetapi juga biaya transportasi dan pembuangan yang tinggi.

 tantangan utama2: Kualitas rendah dan keputihan rendah dari garam yang menguap. Selama proses penguapan, COD dan zat kromogenik sebagian dibawa ke dalam garam kristal, atau dikemas,menyebabkan garam industri terlihat kuning, hitam, atau abu-abu, dan kemurniannya menurun, sehingga sulit untuk memenuhi standar garam industri.mengurangi nilai sumber daya secara signifikan.

Sistem ini menempatkan peralatan oksidasi elektrokimia sebelum sistem penguapan sebagai langkah pra-pengolahan. 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, zat surfaktan, agen kompleks, kelompok kromogenik, dll.) menjadi CO2 dan H2O; pada saat yang sama benar-benar menghancurkan struktur konjugasi tak jenuh dari kelompok kromogenik,mengurangi warna air limbah secara signifikanSetelah pra-pengolahan elektrokimia, air limbah bersalin tinggi, dengan COD dan warna yang berkurang secara signifikan, memasuki sistem penguapan, mencapai tujuan berikut:Penurunan produksi cairan induk penguapan yang signifikan· Meningkatkan keputihan dan kemurnian garam kristalin secara signifikan; Siklus operasi sistem penguapan yang diperpanjang dan mengurangi frekuensi pembersihan;Realisasi pemulihan sumber daya garam bernilai tinggi daripada pembuangan sebagai limbah garamSeluruh proses hanya mengkonsumsi listrik, tidak memperkenalkan agen kimia, tidak meningkatkan kandungan garam dalam air limbah (COD dimineralisasi menjadi CO2 dan dilepaskan,dan zat non-pewarna teroksidasi menjadi molekul kecil tanpa warna), dan tidak menghasilkan limbah padat atau air pekat.

II. Kesulitan dalam pengolahan kimia air limbah bersalinitas tinggi dan solusi peralatan ini

III. Prinsip Kerja

Setelah zat padat yang tersuspensi dihilangkan dengan layar/filter, air limbah bersalinitas tinggi masuk ke reaktor elektrokimia.

(1) Elektro-oksidasi langsung (mineralisasi COD dan penghancuran kromofor)

Pencemar organik di air limbah (residue pelarut, surfaktan, agen kompleks, pewarna dan bahan perantara, zat humik, dll.) langsung kehilangan elektron dan teroksidasi di permukaan anoda:

Pemecahan rantai kimia dari materi organik makromolekul → Asam organik/alkohol/aldehida → Oksidasi lebih lanjut menjadi CO2 dan H2O

Penghancuran Chrophore → Pengurangan warna air limbah

Pembukaan cincin aromatik → Penghapusan warna dan COD

Oksidasi langsung memiliki efek mineralisasi pada polutan organik pada permukaan elektroda, dengan efisiensi penghapusan COD yang tinggi dan konsumsi energi yang dapat dikontrol.

(2) Elektro-oksidasi tidak langsung (oksidasi spektrum luas yang didominasi oleh ·OH dan klorin aktif)

Elektrolisis anodik air menghasilkan radikal hidroksil (· OH),yang memanfaatkan konsentrasi tinggi ion klorida yang terjadi secara alami (salah satu komponen utama garam) di air limbah untuk menghasilkan klorin aktif (Cl2, HOCl, OCl−):

Radikal hidroksil secara acak mengoksidasi berbagai senyawa organik, terutama penyumbang COD aromatik dan heterosiklik.

Klorin aktif lebih lanjut menyebar ke larutan, melengkapi oksidasi polutan organik yang tidak langsung bersentuhan dengan anoda.

Oksidasi tidak langsung memastikan penghapusan COD secara seragam dan penghapusan warna sepenuhnya di semua area reaktor.

Efek sinergis dari oksidasi langsung dan tidak langsung mencapai cakupan maksimum dari berbagai jenis senyawa organik,memastikan bahwa tingkat penghapusan COD dan tingkat dekolorisasi memenuhi standar.

(1)Efek utama: "mengurangi beban" dari sistem penguapan daripada "memindahkannya"

Produk akhir dari oksidasi COD adalah CO2 dan H2O?? CO2 lolos ke fase gas dalam bentuk gas, dan H2O menguap menjadi kondensat dengan sistem penguapan.Tidak ada COD atau warna yang tersisa dalam cairan induk atau garam kristalisasiMolekul kecil (biasanya asam organik tanpa warna) yang dihasilkan dari degradasi warna dibawa oleh cairan induk dalam jumlah minimal selama penguapan,sehingga tidak mempengaruhi keputihan garam.

Singkatnya: Unit elektrokimia memastikan bahwa COD dan warna "meninggalkan" sistem garam dalam bentuk gas dan tidak berwarna sebelum penguapan, meninggalkan garam yang lebih murni, lebih putih dan kurang mother liquor.

IV. Keuntungan Utama (Mengarahkan Penggunaan Sumber Daya Air Limbah Bersalinitas Tinggi)

V. Parameter teknis (bisa disesuaikan)

VI. Terapan pada skenario spesifik pemanfaatan sumber daya air limbah bersalinitas tinggi

VII. Lokasi Proses

Opsi 1: Pra-pengolahan sebelum penguapan

Air limbah bersalinitas tinggi → Tangki pemerataan → Penghapusan SS (hujan atau filtrasi) → pH

Pengaturan → Peralatan pra-pengolahan elektrokimia (COD dan penghapusan warna) → Sistem penguapan (MVR/penguapan multi-efek) → Garam kristalisasi + kondensat (diulang setelah memenuhi standar)

Penjelasan: Peralatan elektrokimia ditempatkan di depan evaporator sebagai langkah "pemurnian".mengalami COD yang signifikan dan penghapusan warna melalui perawatan elektrokimia sebelum memasuki sistem penguapanSistem penguapan memperlakukan "salin bersih", menghasilkan efisiensi penguapan yang tinggi, minuman keras yang rendah, dan garam berkualitas tinggi.Ini saat ini adalah konfigurasi proses tambahan yang paling berharga dalam proyek pengurangan nol dan pemanfaatan sumber daya salinitas tinggi.

Opsi 2: Pengurangan cairan induk (untuk sistem penguapan yang ada)

Sistem penguapan → Evaporation mother liquor (COD tinggi, warna tinggi,viskositas tinggi) → Peralatan pengolahan elektrokimia (penghapusan COD dan warna yang diperkaya) → Kembali ke sistem penguapan untuk penguapan lebih lanjut (atau pelepasan parsial)

Penjelasan: Untuk sistem penguapan yang ada, pengayaan terus-menerus COD dan warna dalam cairan induk adalah tantangan operasional terbesar.Unit pengolahan elektrokimia kecil dapat ditambahkan ke pipa sirkulasi cairan induk untuk terus menerus atau secara intermiten mengelilingi dan mengolah cairan induk, menghilangkan dan memperkaya COD dan warna secara online, menjaga minuman induk dalam keadaan COD rendah dan warna rendah untuk waktu yang lama, dan secara signifikan mengurangi frekuensi pelepasan minuman induk.Metode ini tidak mengubah proses utama asli, membutuhkan investasi yang rendah, dan menghasilkan hasil yang cepat.

Opsi 3: Penggunaan Sumber Daya Langsung Air mentah Air limbah organik garam tinggi → Filtrasi → Peralatan pengolahan elektrokimia (penghapusan COD hingga ≤ 200 mg/L,Total dekolorisasi) → penguapan dan kristalisasi → garam industri olahan + air daur ulang