Elektrochemiczne urządzenia do oczyszczania ścieków z koksowni

- Ja. Przegląd produktu

Woda ściekowa koksowania jest jedną z najtrudniejszych do oczyszczenia ścieków w przemyśle chemicznym węglowym.procesy odzyskiwania węgla i produktów chemicznych, głównie obejmuje wodę amoniakową pozostałą, ścieki końcowe chłodzące z gazu węglowego, wodę separacyjną benzenu surowego i ścieki z przetwarzania smoły.wysokie stężenie COD, wysokie stężenie azotu amoniaku, wysoka zawartość toksycznych substancji nieprzystosowanych (fenole, związki z serii benzenowej, wielotygoniczne węglowodory aromatyczne, związki heterocykliczne, takie jak pirydyna,kinolina, karbazolu itp.), niezwykle niskiej biodegradowalności (BOD5/COD zazwyczaj 0,10-0,20), wysokiej zawartości cyjanku i siarczanów, zawartości oleju (dźwiru) oraz dużych wahaniach jakości i ilości wody.

Od dawna oczyszczanie ścieków koksowych stanowiło podstawowe wyzwanie środowiskowe dla przedsiębiorstw koksowych.usunięcie fenolu, amoniackowe odciąganie) → leczenie biologiczne (A/O, A2/O, SBR itp.) → zaawansowane leczenie, ale w rzeczywistej pracy stoją przed wieloma wyzwaniami:i związki heterocykliczne silnie hamują lub nawet zabijają mikroorganizmy w układzie biologicznym, co prowadzi do częstego zatrucia i nagromadzenia osadu aktywnego oraz niestabilnego działania układu biologicznego; 2 Niezwykle niska biodegradacyjność (B/C < 0,20),ograniczony wskaźnik usuwania COD na etapie biologicznym3 Niskie temperatury zimowe powodują gwałtowny spadek lub nawet zatrzymanie wydajności nitryfikacji systemów biologicznych,prowadzące do znacznego przekroczenia poziomu azotu amoniakowegoSystem ten wykorzystuje technologię utleniania elektrochemicznego i może być elastycznie zintegrowany z wieloma etapami procesu oczyszczania ścieków koksowych, realizując następujące podstawowe funkcje:

W przypadku ścieków do usuwania fenolu po usunięciu amoniaku:bezpośrednie utlenianie i rozkład toksycznych substancji, takich jak fenole, cyjanidy i związki heterocykliczne w ściekach,całkowita eliminacja biotoksyczności w ciągu 1-2 godzinWskaźnik B/C wzrasta z 0,10-0,20 do ponad 0.35, tworząc bezpieczne i stabilne warunki wpływu dla kolejnych systemów biologicznych i skutecznie zapobiegając załamanie systemu z powodu wstrząsu.

W przypadku zaawansowanej obróbki ścieków biologicznych:Głębokie usunięcie pozostałości COD (substancji huminowych rekalcytujących, polimerów aromatycznych itp.) i barwienia z ścieków biologicznych,całkowite wyeliminowanie COD i koloru w celu spełnienia najbardziej rygorystycznych norm emisji.

W przypadku oczyszczania ścieków: po usunięciu COD i odbarwienia ścieki są ponownie wykorzystywane w systemie oczyszczania,osiągnięcie zamkniętego obiegu wody gaśniczej i zmniejszenie ryzyka przyjmowania wody słodkiej i zanieczyszczenia zewnętrznego.

Cały proces zużywa jedynie energię elektryczną, bez dodawania środków chemicznych i nie wytwarza niebezpiecznych odpadów, takich jak osad żelaza lub adsorbowany węgiel nasycony.Elektrody są odporne na skalowanie i zanieczyszczenie, i może dostosować się do złożonych właściwości wody, takich jak wysoka twardość, wysoka zasoloność i zawartość oleju w ściekach koksowych.Działa przy normalnej temperaturze i ciśnieniu (0~40°C) i nie ulega wpływom zmian sezonowych i temperaturyJest to kluczowa technologia kluczowa dla osiągnięcia stabilnej zgodności i modernizacji ścieków koksowych.

II. Trudności w oczyszczaniu ścieków koksowych i rozwiązania z wykorzystaniem tego sprzętu

III. Zasada działania

Po wstępnej obróbce, takiej jak usuwanie oleju, opady i odprowadzanie amoniaku, ścieki koksowe trafiają do reaktora elektrochemicznego, gdzie następujące reakcje występują pod działaniem elektrod:

(1)Bezpośrednie utlenianie elektryczne Charakterystyczne toksyczne zanieczyszczenia w ściekach koksowych są bezpośrednio utleniane na powierzchni anody: Fenole (fenol, kresol, naftol itp.):Po hydroxylacji pierścienia benzenowego na powierzchni anody, jest następnie utleniane i otwarte na pierścienie, przekształcając się w małe cząsteczki kwasów organicznych, a ostatecznie mineralizuje się w CO2 i H2O.Oksydacyjny proces otwierania pierścienia fenolu całkowicie eliminuje jego toksyczność penetracji błony komórkowej dla mikroorganizmów. Cyjanek (CN−): Jest bezpośrednio utleniany na cyjanek (CN−→CNO−) przy anodzie. Cyjanek jest następnie hydrolizowany na amoniak i węglan, a jego wysoka toksyczność jest całkowicie wyeliminowana.Związki heterocykliczne (pirydyny), kinoliny, karbazolu, indolu itp.): Heterocykl zawierający azot jest otwarty bezpośrednio na powierzchni anody.System pierścieniowy został zniszczony.Węglowodory aromatyczne policykliczne (naftalen, antracen, fenantren itp.):System pierścieni aromatycznych jest stopniowo utleniany i otwiera się na powierzchni anodyMacromolecular kondensacji struktury rozkłada się na małe cząsteczki substancji ulegających degradacji.

(2)Elektrooksydacja pośrednia Elektroliza anodowa wody wytwarza rodniki hydroksylowe (·OH).H2O) jest wytwarzany przez elektrolizę naturalnie występujących jonów chlorku w ściekach koksowych. OCl, OCl−): rodniki wodorotlenkowe wywierają niewybiórcze ataki oksydacyjne na różne nieprzystosowane związki organiczne,szczególnie wykazujące znaczące działanie otwierające pierścień na wielotkłowe węglowodory aromatyczne i związki heterocykliczneChlor aktywowany dyfuzuje dalej do roztworu, szybko utleniając azot amoniaku.jednocześnie uzupełniając utlenianie związków organicznych, które nie miały bezpośredniego kontaktu z anoda.

(3)Oksydujące usuwanie azotu amoniakowego: stężenie azotu amoniakowego w ściekach koksowych jest wysokie, a usuwanie elektrochemiczne jest osiągane poprzez pośrednią drogę utleniania:Jony chlorku są elektrolizowane na anodzie w celu wytworzenia aktywnego chloruChlor aktywowany szybko utlenia azot amoniaku w gaz azotowy. Jony chlorku są regenerowane i krążą w reakcji, stale uczestnicząc w utlenianiu azotu amoniaku.Szybkość usuwania azotu amoniaku może osiągnąć 80%~99%.

(4)Współodnoszenie COD i poprawa biodegradowalności: po bezpośrednim i pośrednim utlenianiu, makromolekularne związki organiczne aromatyczne i heterocykliczne w ściekach koksowych poddawane są:otwarcie pierścienia pierścieni aromatycznych/pierścieni heterocyklicznych → zerwanie łańcucha makromolekuł → przekształcenie w małe cząsteczki kwasów organicznych, alkohole, aldehydy itp. Te małe cząsteczki organiczne mogą być wykorzystywane przez mikroorganizmy w wykrywaniu BOD5, zwiększając w ten sposób BOD5;część materii organicznej jest całkowicie zmineralizowana w CO2Wskaźnik B/C wzrasta z 0,10 do 0,20.35, zapewniając wysokiej jakości biodegradowalne źródło węgla dla kolejnych systemów biochemicznych.

IV. Główne zalety (przystosowanie ścieków koksowych)

V. Parametry techniczne (wykonalne)

VI.Lokalizacja procesu

Opcja 1: przedobrobienie i detoksykacja przed przetworzeniem biochemicznym

Odpady koksowania → Usunięcie oleju i osadzenie (usunięcie smoły i SS) → Urządzenia do elektrochemicznej obróbki (usunięcie fenolów, cyjanidów, związków heterocyklicznych,i Poprawa współczynnika B/C) → Zbiornik pośredni/Zbiornik wyrównania → System biochemiczny → Zbiornik wtórnego osadzenia → Standardy wyładowania

Opis: Jest to najbardziej krytyczna i podstawowa konfiguracja zastosowania w procesie oczyszczania ścieków koksowania.podejmowanie podstawowych funkcji oksydacyjnego rozkładu fenolów/cyjanidów/związków heterocyklicznych + poprawa stosunku B/CJeżeli ścieki koksowe bez detoksykacji elektrochemicznej wchodzą bezpośrednio do układu biochemicznego, mikroorganizmy znajdują się w stanie długotrwałego hamowania toksyczności,prowadzące do bardzo niestabilnego działania systemuPo detoksykacji szybkość usunięcia COD z etapu biochemicznego jest znacznie poprawiona, a system działa stabilnie przez cały rok, nie podlegając wahań w toksyczności wpływu.

Opcja 2: Zaawansowana biochemiczna obróbka ścieków

Odpady koksowania → Przedtraktowanie → System biochemiczny → Zbiornik wtórnego osadzenia → System elektrochemicznej oczyszczania (usunięcie pozostałości COD i barwy) → Standardy wyładowania

Opcja 3: Detoksykacja przedbiochemiczna + zaawansowane leczenie pobiochemiczne

Coking Wastewater → Pretreatment → Electrochemical Treatment System (Pre-Biochemical) → Biochemical System → Electrochemical Advanced Treatment Unit (Post-Biochemical) → Discharge Meeting Standards/Reuse

Uwaga: W przypadku nowo wybudowanych oczyszczalni ścieków koksowych lub kompleksowych projektów modernizacji przed i po oczyszczaniu biochemicznym zakłada się jedną jednostkę elektrochemiczną.Przednia część odpowiada za detoksykację i poprawę biodegradacyjności, zapewniając stabilne i skuteczne oczyszczanie biochemiczne; tylny koniec odpowiada za zaawansowane usuwanie pozostałości COD i barwy, zapewniając stabilną zgodność ścieków.Dwie elektrochemiczne jednostki pracują razem, dzięki czemu system oczyszczania ścieków koksowych jest najbardziej odporny na wstrząsy, przy najstabilniejszych zużyciu ścieków i optymalnych kosztach eksploatacyjnych.Chociaż inwestycja w sprzęt jest nieco wyższa niż konfiguracja pojedynczej jednostki, niezawodność układu biochemicznego i pewność zgodności końcowej ścieków są znacznie poprawione, co daje najlepszą ogólną efektywność kosztową.