Equipamento de tratamento de águas residuais eletroquímicas, utilizado para o tratamento de águas residuais químicas finas.

I. Visão geral do produto

As águas residuais químicas finas são um dos tipos mais desafiadores de tratamento de águas residuais industriais.Produtos intermediários de pesticidas, corantes/pigmentos, surfactantes, fragrâncias e sabores, produtos químicos eletrónicos, agentes de tratamento de água, adesivos e aditivos de revestimento.uma grande variedade de produtos, processos de produção complexos e frequentes mudanças de lotes, que conduzem a diversas fontes de águas residuais, composições extremamente complexas e flutuações drásticas da qualidade e quantidade da água;concentrações extremamente elevadas de DCO; a presença de grandes quantidades de compostos aromáticos recalcitrantes, de compostos heterocíclicos, de hidrocarbonetos halogenados, de compostos nitro e de polímeros;forte biotoxicidade (muitos intermediários têm efeitos inibidores significativos sobre os micro-organismos); alto teor de sal (Cl−, SO42−, Na+, NH4+, etc.); relações BOD5/COD tipicamente extremamente baixas (0,02~0,15), resultando numa biodegradabilidade muito fraca; e a presença frequente de solventes orgânicos,Resíduos de catalisadores, matérias-primas não reagidas e subprodutos.

Os desafios eprincipais dificuldadesOs problemas de tratamento das águas residuais das indústrias químicas finas são extremamente proeminentes:

Falhas frequentes dos sistemas bioquímicos Os resíduos de pesticidas/intermediários farmacêuticos, de compostos nitrosolúveis e de hidrocarbonetos halogenados nas águas residuais são altamente tóxicos para as lamas activadas.Mesmo após pré-tratamento por hidrólise e acidificação, o sistema bioquímico é frequentemente afetado, levando ao acúmulo de lama e até à morte.

As empresas de produtos químicos finos operam frequentemente de forma intermitente.O COD das águas residuais pode aumentar drasticamente em poucas horas, e os tipos de substâncias tóxicas mudam simultaneamente, a que os sistemas bioquímicos tradicionais não se podem adaptar.

Extremamente fraca biodegradabilidade  Anéis aromáticos, anéis heterocíclicos e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos têm estruturas estáveis, com uma relação B/C frequentemente inferior a 0.10, tornando-os quase inutilizáveis pelos micro-organismos.

A alta salinidade inibe ainda mais os processos bioquímicos. Quando a salinidade é > 3%, a pressão osmótica dos sistemas convencionais de lama ativada torna-se desequilibrada.levando à morte de um grande número de microorganismos.

Este sistema utiliza a tecnologia de oxidação eletroquímica e pode ser configurado de forma flexível em várias fases de tratamento de águas residuais químicas finas:Para o pré-tratamento e desintoxicação de água crua misturada de alta concentração, trata diretamente a água crua de alta COD (sem diluição)Através da oxidação anódica directa e da eletrocatálise, os radicais hidroxilo (OH) e o cloro activo, juntamente com outros óxidos fortes, atacam rapidamente estruturas estáveis, tais como anéis aromáticos,heterociclosA relação B/C é aumentada de 0,02-0,10 para mais de 0.30, criando condições de influência seguras e biodegradáveis para sistemas biológicos posteriores.

Para tratamento avançado de efluentes biológicos, remove profundamente o COD e a cor recalcitrante residuais dos efluentes biológicos, cumprindo estavelmente os padrões de descarga direta ou reutilização,alcançar produtos químicos zero, zero resíduos sólidos e zero resíduos perigosos.

Para o licor-mãe de alto teor de sal/pré-tratamento por evaporação, remove a DCO e a cor das águas residuais de alto teor de sal, melhora a brancura e a pureza do sal cristalizado evaporado,reduz significativamente a descarga do líquido-mãe de evaporação, e alcança a recuperação de recursos de águas residuais com elevado teor de sal.

A redução das emissões de alta concentração e intermitentes durante a mudança de produtoTratamento de águas residuais de alta concentração/alta toxicidade à medida que são geradas, evitando assim a interrupção de todo o sistema de águas residuais da central.

Todo o processo consome apenas eletricidade, sem adicionar agentes químicos ou gerar poluentes secundários, como lodo de ferro, carbono saturado ou líquido concentrado.Funciona a temperatura ambiente e pressãoA unidade eletroquímica pode adaptar-se a alterações da qualidade da água em minutos através do ajuste de corrente,fornecer uma solução tecnológica chave para enfrentar os três desafios fundamentais da "complexa qualidade da água", flutuações drásticas e alta toxicidade" nos sistemas de tratamento de águas residuais químicas finas.

II. Dificuldades no tratamento das águas residuais químicas finas e soluções com este equipamento

III. Princípio de funcionamento

As águas residuais químicas finas entram no reator eletroquímico depois de serem filtradas, depositadas ou filtradas para remover os sólidos em suspensão.Com base nas características das águas residuais e nos objetivos de tratamento, uma purificação eficiente é alcançada através das seguintes vias de oxidação:

(1) Eletro-oxidação directa (via central de abertura e ruptura de ligações entre anéis aromáticos/anéis heterocíclicos)

Um grande número de compostos aromáticos e heterocíclicos recalcitrantes nas águas residuais químicas finas são diretamente oxidados pela perda de elétrons na superfície do ânodo:

Compostos aromáticos (série de benzeno, série de naftaleno, bifenilos, etc.): o anel de benzeno é hidroxilado por espécies activas de oxigénio na superfície do ânodo e, em seguida, oxidado para abrir o anel,que geram ácidos orgânicos de pequenas moléculas (ácido maleico), ácido oxálico, ácido acético, etc.), que melhora muito a biodisponibilidade dos micro-organismos

Compostos heterocíclicos (piridina, quinolina, tiazol, furan, imidazol, etc.): Anéis heterocíclicos contendo N/S/O são oxidados para abrir o anel na superfície do ânodo,e o N é liberado sob a forma de NH3 ou N2, eliminando a toxicidade biológica cíclica

Compostos nitro (nitrobenzeno, nitrobenzeno, etc.): o grupo nitro é reduzido no cátodo ou oxidado na superfície anódica, o anel de benzeno é aberto e a mutagénica é eliminada

Compostos halogenados (clorobenzeno, compostos bromados, etc.): as ligações carbono-halogénio rompem-se na superfície do ânodo, os halogénios são removidos em forma iônica,e a biodegradabilidade da matéria orgânica é significativamente melhorada após a deshalogenação. Matéria orgânica que contém ligações insaturadas (olefinas, alquinas, etc.): as ligações insaturadas são oxidado e quebrado, e convertido em ácidos, álcoois, etc.

(2) Eletro-oxidação indirecta

A eletrólise anódica da água gera radicais hidroxilo (· OH) e, ao mesmo tempo,Os íons cloreto naturalmente presentes nas águas residuais (as águas residuais químicas finas geralmente contêm Cl−) são eletrolizados para gerar cloro ativo (Cl2, HOCl, OCl−):

Os radicais hidroxilo realizam ataques oxidativos não seletivos em várias matérias orgânicas, especialmente eficazes para abrir anéis aromáticos e quebrar anéis heterocíclicos.

O cloro ativo difunde-se na solução para complementar a oxidação dos poluentes que não entraram em contacto directo com o ânodo e elimina eficientemente o azoto de amónia.

Os íons cloreto são reciclados na reação e participam continuamente da oxidação.

(3) Melhoria simultânea da redução da DCO e da biodegradabilidade

Efeito sinérgico da oxidação direta e da oxidação indireta: matéria orgânica recalcitrante de grande dimensão → abertura do anel/quebra da ligação → ácidos orgânicos de molécula pequena, álcoois, aldeídos

Algumas matérias orgânicas continuam a oxidar → CO2 + H2O (mineralização COD)

O BOD5 dos efluentes tratados aumenta significativamente (as moléculas grandes são convertidas em substâncias degradáveis de pequenas moléculas), o COD diminui e a relação B/C aumenta de 0,02 a 0,10 para mais de 0.30, proporcionando uma fonte de carbono degradável de alta qualidade para sistemas bioquímicos subsequentes.

(4) Efeito de desativação dos grupos funcionais tóxicos

Um dos principais objetivos da oxidação eletroquímica é atacar com precisão os grupos funcionais tóxicos para "desativá-los".A ligação C-X dos produtos halogenados é quebrada, e o heterociclo abre para liberar N. Depois que os grupos tóxicos são destruídos, mesmo que o esqueleto molecular não seja completamente mineralizado,o seu efeito inibitório sobre os micro-organismos é basicamente eliminado, e sistemas bioquímicos subsequentes podem continuar a degradar de forma segura e eficiente as pequenas moléculas residuais.

(5) Eliminação da cor

Os cromóforos são oxidados e quebrados, e as águas residuais passam de escuras a incolores ou transparentes.

IV. Principais vantagens (direção às águas residuais químicas finas)

V. Parâmetros técnicos (personalizáveis)

VI. Localização do processo

Opção 1: Desintoxicação pré-tratamento

Águas residuais químicas finas (água crua/água misturada) → Ecrã de barra/tanque de equalização → Sedimentação/flotação (SS e remoção de óleo flutuante) → Equipamento de tratamento eletroquímico (abertura de anel,eliminação da toxicidade nitro/halogénio/heterocíclica, Melhoria da relação B/C) → Tanque intermediário/tanque tampão → Sistema biológico (acidificação por hidrólise + A/O ou A2/O) → Atendimento às normas de descarga

Explicação: A unidade de desintoxicação eletroquímica está localizada antes do sistema biológico, realizando as funções principais de "eliminação da toxicidade + abertura do anel + melhoria da proporção B/C." Este é o processo mais crítico e indispensável no tratamento de águas residuais químicas finas se as águas residuais químicas finas sem desintoxicação electroquímica entram diretamente no sistema biológico, o risco de funcionamento do sistema é extremamente elevado, com intoxicação e colapso frequentes.30, a taxa de eliminação da DCO do estágio biológico é significativamente melhorada e o funcionamento geral do sistema é estável e fiável.Esta configuração é particularmente adequada para empresas de produtos químicos finos com composições complexas de águas residuais e frequente troca de produtos.

Opção 2: Tratamento avançado para satisfazer as normas (para os casos em que a DCO no efluente do tratamento biológico ainda não cumpre as normas)

Fine Chemical Wastewater → Pretreatment → Biological System → Secondary Sedimentation Tank → Electrochemical Advanced Treatment Unit (Removal of Residual Stubborn COD and Color) → Compliant Discharge/Reuse

Explicação: Quando a DCO e a cor dos efluentes do tratamento biológico ainda não podem satisfazer as normas de descarga,é adicionada uma unidade de tratamento avançado eletroquímico após o sistema biológicoEsta unidade remove profundamente os polímeros aromáticos residuais, substâncias húmicas e outras DCO persistentes, reduzindo a DCO ao padrão de descarga/reutilização.

Opção 3: Desintoxicação pré-tratamento + tratamento avançado

Fine Chemical Wastewater → Electrochemical Detoxification Unit (Before Biological Treatment) → Biological System → Electrochemical Advanced Treatment Unit (After Biological Treatment) → Compliant Discharge/High-Quality Reuse

Explicação: Para as instalações de tratamento de águas residuais químicas finas recém-construídas ou projetos com normas de descarga extremamente rigorosas,Uma unidade eletroquímica é instalada antes e depois do tratamento biológico.A parte frontal garante o funcionamento estável e eficiente do sistema biológico, enquanto a parte traseira assegura que o efluente cumpre constantemente as normas de descarga mais rigorosas.Com os dois sistemas a trabalhar juntos, o sistema tem a maior resistência aos choques e a maior certeza na saída de água.