Электрохимическое оборудование для очистки сточных вод, используемое для химических сточных вод.

Электрохимическое оборудование для очистки сточных вод, используемое для химических сточных вод.

I. Обзор продукции

Химические сточные воды являются одним из наиболее распространенных, сложных и труднообрабатываемых видов промышленных сточных вод, охватывающих несколько подсекторов, включая органические химические вещества, неорганические химические вещества,мелкие химические вещества, нефтехимия, угольная химия, удобрения, полимерные материалы, хлор-щелочный, красители, покрытия, пестициды и биохимия.Сточные воды содержат большое количество сырья и вспомогательных материалов, промежуточные продукты, побочные продукты и остатки продуктов, используемые в производственном процессе, включая бензольные соединения, фенолы, спирты, альдегиды, кетоны, органические кислоты, эфиры,специальные органические компоненты, полициклические ароматические углеводороды, гетероциклические соединения, галогеновые углеводороды, нитросоединения, органофосфорные соединения, полимерные мономеры, поверхностно-активные вещества, органические растворители,и остатки катализатора; некоторые высококонцентрированные сточные воды могут достигать от десятков до сотен тысяч мг/л; сточные воды часто содержат характерные загрязнители, которые ингибируют или отравляют микроорганизмы;содержание соли сильно варьируется (от нескольких сотен мг/л до более 10%);; соотношение BOD5/COD обычно колеблется между 0,05 и 0.30, с значительными различиями в биоразлагаемости; а качество сточных вод значительно колеблется с изменениями типа продукта, процесса производства и производственного цикла.

Основные проблемы обработки химических сточных вод заключаются в нескольких ключевых областях: 1 Высокая доля органического вещества галогеновые соединения, и нитрогруппы проявляют высокую толерантность к обычным микроорганизмам, что затрудняет эффективную деградацию биологическими системами.2 Значительные проблемы биотоксичности ∙ различные химические промежуточные вещества и побочные продукты ингибируют или даже убивают микроорганизмы активированного ила, что приводит к частому воздействию на биологические системы, низкой эффективности обработки и даже к коллапсу системы.3 Высокая соленость усугубляет трудности с очисткойКлючевые факторы, которые влияют на развитие микроорганизмов, в том числе, хлор-щелочный, синтез пестицидов, фармацевтические промежуточные продукты) и высокое осмотическое давление затрудняют выживание обычных микроорганизмов активированного ила.4 Резкие колебания в качестве и количестве воды в условиях многопродукта, периодические производственные модели, концентрация СОД и токсичных веществ в сточных водах может меняться от нескольких до десятков раз в течение нескольких часов,что затрудняет быстрое реагирование традиционных биологических систем.

Эта система использует электрохимическую технологию окисления. 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 wastewaterОн может быть гибко применен на разных этапах химической очистки сточных вод:

Предварительная обработка Детоксикация:прямая обработка высококонцентрированных сточных вод, быстрое окисление и распад рекалцирантных и токсичных структур, таких как ароматические кольца, гетероциклические кольца,галогеновые группы, и нитрогруппы, значительно снижая СОД и увеличивая соотношение B/C до выше 0.30, создание безопасных и биоразлагаемых условий для последующих биологических систем.

Предварительная обработка органических сточных вод с высоким содержанием соли: после удаления СОД и цвета сточные воды поступают в систему испарения и кристаллизации.улучшение качества кристаллизированных солей и значительное уменьшение выбросов испарения материнского жира.

Уменьшение высокой концентрации сточных вод:очищает небольшие объемы сточных вод с COD в десятках тысяч мг/л на месте,значительное сокращение СОД до включения в интегрированную систему установки, заменив дорогостоящую транспортировку и утилизацию опасных отходов.

Весь процесс потребляет только электричество, не добавляя никаких химических реагентов.Электроды адаптируются к сложным химическим условиям сточных вод, таким как высокая соленость, высокий COD,и содержание масла, работают безопасно и стабильно при нормальной температуре и давлении.может реагировать на резкие колебания качества химических сточных вод в течение нескольких минутЭто ключевое техническое решение для решения четырёх основных проблем, связанных с биохимическими процессами.Основные трудностихимических сточных вод: "трудно разлагаются, очень токсичны, очень летучие и высокие затраты на очистку".

II. Сложности химической очистки сточных вод и решения этого оборудования

III. Рабочий принцип

После того, как суспендированные твердые вещества удаляются с помощью экранов, осаждения или фильтрации (некоторые высококонцентрационные сточные воды требуют простой предварительной обработки), химические сточные воды поступают в электрохимический реактор,где при действии электродов происходят следующие реакции очистки::

(1) Прямое электроокисление (основной путь открытия кольца и разрыва связей непоколебимого органического вещества)

Большое количество органического вещества в химических сточных водах теряет электроны непосредственно на поверхности анода и окисляется:

Ароматические соединения (бензол, типичные ароматические компоненты, ксилен, нафталин, бифенил, фенол, анилин и т.д.):Ароматические кольца гидроксилируются активными кислородными видами на поверхности анода, а затем открываются., превращаясь в небольшие молекулы органических кислот (малеиновую кислоту, оксаловую кислоту, уксусовую кислоту и т.д.), значительно улучшая их биодоступность.

Гетероциклические соединения (пиридин, хинолин, тиазол, фуран, имидазол, индол и т. д.): Гетероциклические кольца, содержащие N/S/O, окисляются и открываются на поверхности анода.устранение циклической биотоксичности.

Галогеновые соединения (хлоробензол, хлороформ, тетрахлорид углерода), бромированные соединения и т. д.): C-X связи разрушаются на поверхности анода, и галогены удаляются в ионной форме.Нитросоединения (нитробензен), нитробензол, динитросоединения и т. д.): нитрогруппы удаляются путем окисления/редукции, открываются бензольные кольца и устраняется мутагенность.антрацен, фенотран и т. д.): ароматические кольцевые системы постепенно окисляются и открываются, а полициклические структуры распадаются на моноциклические или мелкие молекулы.П-C связи окисляются и разрушаютсяПолимеры/макромолекулярные органические вещества (полиэтиленгликоль, полиакриловая кислота, фрагменты смолы и т.д.):Длинные углеродные цепи и молекулярные структуры эфирных групп окисляются и разрушаются..

(2)Непрямая электроокисление (окисление широкого спектра, в котором доминируют · OH и активный хлор) анодный электролиз воды генерирует гидроксильные радикалы (· OH),при использовании природных ионов хлорида в сточных водах (большинство химических сточных вод содержат Cl−Электролиз мг/л дает активный хлор (Cl2, HOCl, OCl−): гидроксильные радикалы совершают неселективные окислительные атаки на различные органические соединения,Особенно эффективен при открытии ароматических колец и разрыве гетероциклических колецАктивированный хлор диффузирует в раствор, дополняя окисление загрязняющих веществ, которые не могут напрямую контактировать с анодом, и эффективно удаляя азот аммиака.

(3)Одновременное улучшение снижения СОД и биоразлагаемости: Синергетический эффект прямого и косвенного окисления:Большая молекула рекалцитантной органической материи → открытие кольца/разрыв связи/дехалогеноза/денитрификация → малые молекулы органических кислот, спирты, альдегиды → некоторые далее минерализуются в CO2 + H2O. BOD5 обрабатываемого стока значительно увеличивается (большие молекулы превращаются в маломолекулярные разлагаемые вещества),Одновременно уменьшается СОД, и соотношение B/C значительно увеличивается, обеспечивая высококачественный разлагаемый источник углерода для последующих биохимических систем.

(4) Деактивационный эффект токсичных функциональных групп:Основная цель электрохимического окисления заключается в том, чтобы точно атаковать токсичные функциональные группы и деактивировать их., C-X связь в галогеновых соединениях разрушается, гетероциклы открыты для высвобождения N, и P-C связь в органофосфорных соединениях разрушается.даже если молекулярный скелет не полностью минерализован, его ингибирующее действие на микроорганизмы в основном устраняется.

(5) Удаление цвета: когда хромофоры окисляются и разрушаются, сточные воды превращаются из темных в бесцветные или светлые и прозрачные.

IV. Основные преимущества (целевое использование химических сточных вод)

V. Технические параметры (настраиваемые)

VI. Место проведения процесса

Вариант 1: предварительная обработка и детоксикация

Химические сточные воды (сырая вода/комбинированная вода) → Бар-экран/бака эквализации → Седиментация/флотирование (SS и удаление масла) → Электрохимическое оборудование для детоксикации (разрыв связей в открытом цикле,удаление токсичных функциональных групп, улучшение соотношения B/C) → промежуточный резервуар/буферный резервуар → биологическая система (кисление гидролизом + A/O или A2/O) → стандарты выброса

Примечание: Устройство электрохимической детоксикации является основной гарантией для предбиологической обработки химических сточных вод.Химические сточные воды, не прошедшие электрохимическую детоксикацию, поступают непосредственно в систему биологической очисткиВ результате возникает большое количество непреклонных и токсичных веществ, что снижает скорость удаления СОД из биологической системы только до 50% ~ 70% и подвергает ее частым шокам.соотношение B/C сточных вод ≥ 0.30 ~ 0.35, скорость удаления ОКР на стадии биологической обработки увеличивается на 40% ~ 70% и вся система работает стабильно и надежно в течение всего года.

Вариант 2: Усовершенствованная обработка для соответствия стандартам (для случаев, когда СОД в биохимических сточных вод по-прежнему не соответствует стандартам)

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

Примечание: если COD и цвет в биохимическом стоке по-прежнему не соответствуют стандартам сброса, после биохимической системы добавляется электрохимический блок расширенной обработки.

Вариант 3: Сокращение концентрации сточных вод

Высококонцентрированные сточные воды/материнская жидкость → Резервуар сбора → Электрохимическое оборудование для очистки → Потоки сточных вод в интегрированную систему очистки сточных вод завода → Обычная очистка

Вариант 4: Предупарная очистка высокосолевых сточных вод

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

Примечание: Прямое испарение материнского ликера с высоким содержанием соли приводит к ОКР и обогащению цвета, крупномасштабному выделению материнского ликера и пожелтению кристаллизованной соли.Электрохимическая предварительная обработка устраняет 50% ~ 80% СОД и ≥ 90% цвета перед испарением, что приводит к белой кристаллической соли и значительному сокращению выбросов материнского жира, таким образом, реализуя использование ресурсов высокосолевых сточных вод.