Peralatan pengolahan air limbah elektro kimia, digunakan untuk air limbah kimia.

Peralatan pengolahan air limbah elektro kimia, digunakan untuk air limbah kimia.

I. Gambaran Produk

Air limbah kimia adalah salah satu jenis air limbah industri yang paling luas, kompleks, dan sulit diproses, yang mencakup beberapa sub-sektor termasuk bahan kimia organik, bahan kimia anorganik,bahan kimia halus, petrokimia, bahan kimia batubara, pupuk, bahan polimer, klor-alkali, pewarna, pelapis, pestisida, dan sektor biokimia.Air limbah mengandung sejumlah besar bahan baku dan bahan tambahan, produk perantara, produk sampingan, dan residu produk yang digunakan dalam proses produksi, termasuk senyawa benzena, fenol, alkohol, aldehida, keton, asam organik, ester,komponen organik khusus, hidrokarbon aromatik polisiklik, senyawa heterosiklik, hidrokarbon halogenat, senyawa nitro, senyawa organofosfor, monomer polimer, surfaktan, pelarut organik,dan residu katalis· air limbah proses konsentrasi tinggi dapat mencapai puluhan hingga ratusan ribu mg/L; air limbah sering mengandung polutan khas yang menghambat atau meracuni mikroorganisme;kandungan garam sangat bervariasi (dari beberapa ratus mg/L hingga lebih dari sepuluh persen)Rasio BOD5/COD umumnya berfluktuasi antara 0,05 dan 0.30, dengan perbedaan signifikan dalam biodegradabilitas; dan kualitas air limbah berfluktuasi secara signifikan dengan perubahan jenis produk, proses produksi, dan siklus produksi.

Tantangan utama pengolahan air limbah kimia terletak di beberapa bidang utama: 1 Proporsi bahan organik yang keras kepala yang tinggisenyawa halogenasi, dan kelompok nitro menunjukkan toleransi yang tinggi terhadap mikroorganisme konvensional, yang membuat degradasi yang efektif oleh sistem biologis sulit.2 Masalah biotoksisitas yang signifikan berbagai bahan kimia perantara dan produk sampingan menghambat atau bahkan membunuh mikroorganisme lumpur aktif, menyebabkan dampak yang sering pada sistem biologis, efisiensi perawatan yang rendah, dan bahkan keruntuhan sistem.3 Salinitas tinggi memperburuk kesulitan pengolahan ¢ beberapa air limbah kimia mengandung 3%~10% garam(misalnya, klor-alkali, sintesis pestisida, perantara farmasi) dan tekanan osmotik yang tinggi membuat mikroorganisme lumpur aktif konvensional sulit bertahan hidup.4 Fluktuasi drastis dalam kualitas dan kuantitas air dalam multi-produk, model produksi intermiten, konsentrasi COD dan zat beracun dalam air limbah dapat berubah beberapa kali hingga puluhan kali dalam beberapa jam,membuat sulit bagi sistem biologis tradisional untuk merespons dengan cepat.

Sistem ini menggunakan teknologi oksidasi elektrokimia, 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 wastewaterHal ini dapat diterapkan secara fleksibel pada berbagai tahap pengolahan air limbah kimia:

Pengolahan Pra-Detoksifikasi:Mengobati air limbah konsentrasi tinggi secara langsung, dengan cepat mengoksidasi dan membongkar struktur resalcitran dan beracun seperti cincin aromatik, cincin heterosiklik,kelompok halogenasi, dan kelompok nitro, secara signifikan mengurangi COD dan meningkatkan rasio B/C ke atas 0.30, menciptakan kondisi yang aman dan terdegradasi biologis untuk sistem biologis berikutnya.

Pengolahan air limbah organik bersalinitas tinggi: Setelah menghilangkan COD dan warna, air limbah masuk ke sistem penguapan dan kristalisasi,meningkatkan kualitas garam kristalisasi dan secara signifikan mengurangi pelepasan cairan induk penguapan.

Pengurangan air limbah konsentrasi tinggi:Mengobati volume air limbah yang kecil dengan COD dalam puluhan ribu mg/L di lokasi,mengurangi COD secara signifikan sebelum dimasukkan ke dalam sistem terintegrasi pabrik, menggantikan transportasi dan pembuangan limbah berbahaya yang mahal.

Seluruh proses hanya mengkonsumsi listrik, tanpa menambahkan reagen kimia. elektroda dapat beradaptasi dengan kondisi limbah kimia yang kompleks seperti salinitas tinggi, COD tinggi,dan kandungan minyak, bekerja dengan aman dan stabil pada suhu dan tekanan normal.dapat merespons fluktuasi drastis dalam kualitas air limbah kimia dalam hitungan menit, tanpa perlu aklimatisasi jangka panjang dan menunggu sistem biokimia.Kesulitan Utamaair limbah kimia: "susah terdegradasi, sangat beracun, sangat mudah menguap, dan biaya pengolahan yang tinggi".

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

III. Prinsip Kerja

Setelah zat padat yang tersuspensi dihapus dengan layar, sedimentasi, atau filtrasi (beberapa air limbah konsentrasi tinggi membutuhkan pra-pengolahan sederhana), air limbah kimia masuk ke reaktor elektrokimia,di mana reaksi pemurnian berikut terjadi di bawah tindakan elektroda:

(1) Elektro-oksidasi langsung (jalur inti pembukaan cincin dan pemecahan ikatan zat organik yang keras kepala)

Sejumlah besar zat organik yang keras kepala dalam air limbah kimia kehilangan elektron langsung di permukaan anoda dan teroksidasi:

Senyawa aromatik (benzen, komponen aromatik khas, xylene, naphthalene, biphenyl, phenol, aniline, dll.):Cincin aromatik dihidroksilasi oleh spesies oksigen aktif pada permukaan anoda dan kemudian terbuka, berubah menjadi asam organik molekul kecil (asam maleat, asam oksalat, asam asetat, dll.), sangat meningkatkan bioavailabilitas mereka.

Senyawa heterosiklik (pyridine, quinoline, thiazole, furan, imidazole, indole, dll.): Cincin heterosiklik yang mengandung N/S/O dioksidasi dan dibuka di permukaan anoda,menghilangkan biotoksisitas siklik.

Senyawa halogenasi (klorobenzena, kloroform, karbon tetrachloride), senyawa brominasi, dll.): Ikatan C-X pecah di permukaan anoda, dan halogen dihapus dalam bentuk ion.Senyawa nitro (nitrobenzena), nitrobenzena, senyawa dinitro, dll.): Kelompok nitro dihilangkan oleh oksidasi/reduksi, cincin benzena terbuka, dan mutagenisitas dihilangkan.anthracene, fenantren, dll.): Sistem cincin aromatik secara bertahap teroksidasi dan dibuka, dan struktur polikliklik terurai menjadi molekul monosiklik atau kecil.Ikatan P-C teroksidasi dan pecahPolimer/organik makromolekul (polietilen glikol, asam poliakril, fragmen resin, dll.):Rantai karbon panjang dan struktur molekul kelompok eter teroksidasi dan dipecah.

(2)Elektro-oksidasi tidak langsung (oksidasi spektrum luas yang didominasi oleh · OH dan klorin aktif) Elektrolisis anoda air menghasilkan radikal hidroksil (· OH),dengan menggunakan ion klorida yang terjadi secara alami di air limbah (kebanyakan air limbah kimia mengandung Cl−, dengan rentang konsentrasi 200~2000). Elektrolisis mg/L menghasilkan klorin aktif (Cl2, HOCl, OCl−): Radikal hidroksil melakukan serangan oksidatif non-selektif pada berbagai senyawa organik,sangat efektif dalam membuka cincin aromatik dan memecahkan cincin heterosiklikKlorin aktif menyebar ke dalam larutan, melengkapi oksidasi polutan yang tidak dapat langsung bersentuhan dengan anode, dan secara efisien menghilangkan nitrogen amonia.

(3)Peningkatan sekaligus pengurangan COD dan biodegradabilitas: Efek sinergis dari oksidasi langsung dan tidak langsung:Bahan organik resalcitrant molekul besar → pembukaan cincin / pemecahan ikatan / dehalogenasi / denitrifikasi → asam organik molekul kecil, alkohol, aldehida → beberapa lebih lanjut termineralisasi menjadi CO2 + H2O. BOD5 dari limbah yang diobati meningkat secara signifikan (molekul besar diubah menjadi zat molekul kecil yang terdegradasi),COD berkurang secara bersamaan, dan rasio B/C meningkat secara signifikan, menyediakan sumber karbon terdegradasi berkualitas tinggi untuk sistem biokimia berikutnya.

(4) Efek deaktivasi dari kelompok fungsional toksik:Tujuan utama dari oksidasi elektrokimia adalah dengan tepat menyerang kelompok fungsional beracun dan menonaktifkannya., ikatan C-X dalam senyawa halogenasi rusak, heterosiklik terbuka untuk melepaskan N, dan ikatan P-C dalam senyawa organofosfor rusak.bahkan jika kerangka molekul tidak sepenuhnya termineralisasi, efek penghambatnya pada mikroorganisme pada dasarnya dihilangkan.

(5) Penghapusan Warna: Ketika kromofor teroksidasi dan pecah, air limbah berubah dari gelap menjadi tidak berwarna atau berwarna terang dan transparan.

IV. Keuntungan Utama (Menggarap Air Limbah Kimia)

V. Parameter teknis (bisa disesuaikan)

VI. Lokasi Proses

Opsi 1: Pra-pengolahan dan detoksifikasi

Air limbah kimia (air mentah/air gabungan) → Bar screen/tank pemerataan → Sedimentasi/flotasi (SS dan penghapusan minyak) → Peralatan detoksifikasi elektrokimia (pembobolan ikatan loop terbuka,Penghapusan kelompok fungsional beracun, Peningkatan rasio B/C) → Tangki perantara/tangki buffer → Sistem biologis (pengasaman hidrolisis + A/O atau A2/O) → Standar pembuangan yang memenuhi

Catatan: Unit detoksifikasi elektrokimia adalah jaminan inti untuk perawatan pra-biologis air limbah kimia.Air limbah kimia yang tidak mengalami detoksifikasi elektrokimia langsung masuk ke sistem pengolahan biologis, mengakibatkan sejumlah besar zat keras kepala dan beracun, mengurangi tingkat penghapusan COD dari sistem biologis hanya 50% ~ 70% dan tunduk pada syok yang sering.rasio B/C limbah adalah ≥0.30 ~ 0.35, tingkat penghapusan COD dari tahap perawatan biologis meningkat sebesar 40% ~ 70%, dan seluruh sistem beroperasi stabil dan dapat diandalkan sepanjang tahun.

Opsi 2: Pengolahan lanjutan untuk memenuhi standar (Untuk kasus di mana COD dalam limbah biokimia masih tidak memenuhi standar)

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

Catatan: Jika COD dan warna dalam limbah biokimia masih gagal memenuhi standar pembuangan, unit perawatan lanjutan elektrokimia ditambahkan setelah sistem biokimia.

Opsi 3: Pengurangan air limbah konsentrasi tinggi

Air limbah konsentrasi tinggi / cairan induk → Tangki pengumpulan → Peralatan perawatan elektrokimia → Aliran limbah ke sistem air limbah terintegrasi pabrik → Pengolahan konvensional

Opsi 4: Pengolahan air limbah bersalinitas tinggi sebelum penguapan

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

Catatan: Penapisan langsung air susu induk bersalinitas tinggi menghasilkan COD dan pengayaan warna, pelepasan air susu induk dalam skala besar, dan kekuning-kuningan garam kristalisasi.Pengolahan pra-elektrokimia menghilangkan 50% ~ 80% COD dan ≥ 90% warna sebelum penguapan, yang menghasilkan garam kristal putih dan pengurangan signifikan dalam pelepasan cairan ibu, sehingga mewujudkan pemanfaatan sumber daya air limbah garam tinggi.