อุปกรณ์บําบัดน้ําเสียด้วยสารไฟฟ้าเคมี สําหรับบําบัดน้ําเสียในการผลิตสารเคมีชีว

ภาพรวมผลิตภัณฑ์

น้ำเสียเป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่าเป็นน้ำเสียอุตสาหกรรมที่บำบัดได้ยากที่สุดชนิดหนึ่ง เกิดจากการสังเคราะห์ทางเคมี การหมัก การสกัด การเตรียมสูตร และกระบวนการสกัดยาจีนแผนโบราณ ลักษณะทั่วไป ได้แก่: ความเข้มข้นของ COD สูง องค์ประกอบซับซ้อน (มีตัวทำละลายอินทรีย์ สารตัวกลาง สารที่ยังไม่ทำปฏิกิริยา และผลิตภัณฑ์พลอยได้จำนวนมาก) ความเป็นพิษต่อชีวภาพสูง (สารตกค้างจากยาปฏิชีวนะ สารประกอบไนโตร สารประกอบเฮเทอโรไซคลิก ฯลฯ ยับยั้งกิจกรรมของจุลินทรีย์) การย่อยสลายทางชีวภาพที่แย่มาก (อัตราส่วน B/C มักต่ำกว่า 0.15) ความเค็มสูง (Cl⁻, SO₄²⁻, Na⁺ ฯลฯ) และความผันผวนของปริมาณน้ำและคุณภาพน้ำ (ความแตกต่างอย่างมากระหว่างน้ำเสียจากผลิตภัณฑ์และกระบวนการที่แตกต่างกัน)

กระบวนการบำบัดน้ำเสียจากการผลิตทางชีวเคมีแบบดั้งเดิมมักใช้กระบวนการยาวนานที่รวม "การบำบัดเบื้องต้น + การบำบัดทางชีวเคมี (การย่อยสลายด้วยกรด + A/O ฯลฯ) + การบำบัดขั้นสูง" อย่างไรก็ตาม ในการดำเนินงานจริง ได้พบกับความยากลำบากดังต่อไปนี้มานานแล้ว: สารตกค้างจากยาปฏิชีวนะยับยั้งระบบชีวเคมี: ยาปฏิชีวนะตกค้างในน้ำเสียจากการหมักและการผลิตทางชีวเคมีแบบกึ่งสังเคราะห์ยับยั้งแบคทีเรียที่สร้างไนตริฟายและแบคทีเรียเฮเทอโรโทรฟิกในสลัดจ์ที่ทำงานอย่างมีนัยสำคัญ ส่งผลให้ประสิทธิภาพการบำบัดต่ำหรือแม้กระทั่งระบบล่มสลายในระบบชีวเคมี สารอินทรีย์ที่ทนทานต่อการย่อยสลายไม่สามารถกำจัดได้ด้วยชีววิธี: สารประกอบเฮเทอโรไซคลิก ไนโตรเบนซีน และไฮโดรคาร์บอนคลอรีนในน้ำเสียจากการผลิตทางชีวเคมีแบบสังเคราะห์มีความทนทานต่อจุลินทรีย์สูง และขั้นตอนชีวเคมีแทบไม่มีผลต่อการกำจัด COD ประเภทนี้ ความเค็มสูงยับยั้งกระบวนการชีวเคมีและอาจทำให้ระบบเป็นอัมพาต: ระบบสลัดจ์ที่ทำงานตามปกติไม่สามารถทำงานกับน้ำเสียที่มีความเค็มสูงได้ ต้องมีการเจือจางหรือการกลั่นให้แห้งเพื่อลดความเค็ม ซึ่งเพิ่มต้นทุนการบำบัดอย่างมาก การเปลี่ยนประเภทผลิตภัณฑ์นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้ำอย่างรุนแรง ความผันผวนของคุณภาพน้ำและระยะเวลาปรับตัวที่ยาวนาน (2-4 สัปดาห์) สำหรับระบบชีวเคมี ควบคู่ไปกับความยากลำบากในการบรรลุมาตรฐานน้ำทิ้งในช่วงเปลี่ยนผ่าน ทั้งหมดนี้ส่งผลให้เกิดสิ่งต่อไปนี้:สำหรับน้ำเสียจากการผลิตทางชีวเคมีแบบสังเคราะห์ที่มีความเข้มข้นสูง ไม่ว่าจะเป็นน้ำดิบที่บำบัดโดยตรงหรือน้ำเสียหลังจากการบำบัดเบื้องต้นอย่างง่าย มันจะโจมตีกลุ่มออกฤทธิ์ของยาปฏิชีวนะอย่างรวดเร็ว ทำลายโครงสร้างเฮเทอโรไซคลิกและไนโตร และย่อยสลายสารประกอบอะโรมาติกผ่านการออกซิเดชันที่ขั้วบวกโดยตรงและอนุมูลไฮดรอกซิลที่เกิดจากตัวเร่งปฏิกิริยาไฟฟ้า (·OH) กำจัดความเป็นพิษต่อชีวภาพได้อย่างสมบูรณ์ภายใน 1-2 ชั่วโมง อัตราส่วน B/C เพิ่มขึ้นจาก 0.05-0.10 เป็นมากกว่า 0.35 สร้างสภาวะน้ำเข้าที่ปลอดภัยสำหรับระบบชีวเคมีในภายหลังสำหรับการบำบัดขั้นสูงของน้ำทิ้งทางชีวเคมี มันกำจัด COD ที่ทนทานต่อการย่อยสลายและสีตกค้างจากน้ำทิ้งทางชีวเคมีอย่างล้ำลึก ทำให้มั่นใจได้ว่าน้ำทิ้งจะตรงตามมาตรฐานการปล่อยที่เข้มงวดที่สุดหรือข้อกำหนดการนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างสม่ำเสมอกระบวนการทั้งหมดใช้เพียงไฟฟ้า ไม่ต้องใช้สารเคมี ไม่ก่อให้เกิดกากตะกอนเหล็กหรือของเสียอันตรายอื่นๆ และทำงานที่อุณหภูมิและความดันแวดล้อม เป็นหน่วยเทคโนโลยีหลักในกระบวนการทั้งหมดของการบำบัดน้ำเสียจากการผลิตทางชีวเคมี ตั้งแต่ "การบำบัดเบื้องต้น → การรับประกันทางชีวเคมี → การปฏิบัติตามข้อกำหนดอย่างล้ำลึก → การใช้ประโยชน์จากทรัพยากรที่มีความเค็มสูง"

II. ความยากลำบากในการบำบัดน้ำเสียจากการผลิตทางชีวเคมีและวิธีแก้ปัญหาของอุปกรณ์นี้วิธีแก้ปัญหาด้วยไฟฟ้า

สารตกค้างจากยาปฏิชีวนะยับยั้งสลัดจ์ที่ทำงานอย่างรุนแรง ทำให้ระบบชีวภาพมีแนวโน้มที่จะเป็นพิษและล่มสลายมีสารอินทรีย์ที่ทนทานต่อการย่อยสลายจำนวนมาก (สารประกอบเฮเทอโรไซคลิก ไนโตรเบนซีน ไฮโดรคาร์บอนคลอรีน ฯลฯ) และมีอัตราส่วน B/C ต่ำมาก (

<0.15) ทำให้ไม่สามารถบำบัดได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยวิธีการทางชีววิธีอย่างง่ายน้ำเสียมีองค์ประกอบที่ซับซ้อนและคุณภาพผันผวนอย่างมาก น้ำเสียจากขั้นตอนการแปรรูปผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันมีความแตกต่างกันอย่างมาก ทำให้ระบบบำบัดทางชีววิธีปรับตัวได้ยาก

การตอบสนองด้วยไฟฟ้าทำได้รวดเร็ว กระแสไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นเมื่อความเป็นพิษเพิ่มขึ้นและลดลงเมื่อ COD ลดลง พร้อมการปรับอัตโนมัติภายในไม่กี่นาที ปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้ำได้ทุกรูปแบบ

น้ำเสียจากการผลิตทางชีวเคมีแบบสังเคราะห์มี COD สูงมาก และวิธีการ "การเจือจาง + การบำบัดทางชีววิธี" แบบดั้งเดิมส่งผลให้ปริมาณน้ำเสียมหาศาล

การบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นสูง (โดยไม่ต้องเจือจาง) ด้วยไฟฟ้าช่วยลด COD และความเป็นพิษได้อย่างมากก่อนที่จะเข้าสู่ระบบบำบัดทางชีววิธี ดังนั้นจึงช่วยลดภาระของขั้นตอนการบำบัดทางชีววิธีและปริมาณน้ำเจือจางที่จำเป็นได้อย่างมากไฟฟ้าเคมีไม่ถูกยับยั้งโดยความเข้มข้นของเกลือสูง ยิ่งความเค็มสูงเท่าใด ผลผลิตของคลอรีนที่ทำงานได้ก็ยิ่งสูงขึ้น และประสิทธิภาพการออกซิเดชันก็ยิ่งสูงขึ้น น้ำเสียที่มีความเค็มสูงสามารถบำบัดได้โดยตรงก่อนการระเหยหรือนำกลับมาใช้ใหม่

การบำบัดขั้นสูงด้วย Fenton ก่อให้เกิดกากตะกอนเหล็กจำนวนมหาศาล (0.5-3 กก. ของกากตะกอนเหล็กอันตรายต่อตันน้ำ) และต้นทุนการกำจัดสูงมากระหว่างการเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ องค์ประกอบของน้ำเสียจะเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน และระบบชีวภาพจำเป็นต้องปรับใหม่ (2-4 สัปดาห์) ในช่วงเวลานี้ น้ำทิ้งจะเกินมาตรฐานอย่างต่อเนื่อง

อธิบาย

ภายใน 1-2 ชั่วโมง จะทำลายวงแหวน β-lactam วงแหวนแมคโครไลด์ และกลุ่มยาปฏิชีวนะออกฤทธิ์อื่นๆ ได้อย่างสมบูรณ์ กำจัดผลกระทบในการยับยั้งจุลินทรีย์ และรับประกันความเสถียรของระบบชีวเคมีในภายหลัง

ปรับปรุงคุณสมบัติทางชีวเคมีอย่างมีนัยสำคัญอัตราส่วน B/C เพิ่มขึ้นจาก 0.05-0.15 เป็น 0.35-0.60 ส่งผลให้ประสิทธิภาพการกำจัด COD ของระบบชีวเคมีเพิ่มขึ้น 40%-70%

การบำบัดน้ำดิบที่มีความเข้มข้นสูงโดยตรง ไม่ต้องเจือจาง สามารถบำบัดได้โดยตรง หลีกเลี่ยงวงจรที่ไม่ได้ผลของ "การเจือจาง-การบำบัดซ้ำ"ปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่มีความเค็มสูงความสามารถในการรับมือกับการเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้ำได้อย่างแข็งแกร่ง

เมื่อการเปลี่ยนผลิตภัณฑ์หรือการปรับกระบวนการนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของน้ำเสีย ความเข้มข้นของการบำบัดสามารถปรับให้เข้ากันได้ภายในไม่กี่นาทีผ่านการควบคุมกระแสไฟฟ้า ไม่จำเป็นต้องมีการปรับตัวทางชีวภาพและการรอคอย

ไม่มีการใช้สารเคมี

ไม่มีการเติมสารออกซิไดซ์ สารตกตะกอน กรด หรือด่าง เพียงแต่ใช้ไฟฟ้าเท่านั้น

การทำงานที่ปลอดภัยที่อุณหภูมิและความดันปกติ

แรงดันไฟฟ้าทำงาน 3~15V DC ไม่มีแรงดันสูง ไม่มีอุณหภูมิสูง ไม่มีอันตรายจากการรั่วไหลของสารเคมีอิเล็กโทรดป้องกันการอุดตันและทนต่อการกัดกร่อนอิเล็กโทรดเคลือบสารประกอบฐานไทเทเนียมทนทานต่อส่วนประกอบที่มีฤทธิ์กัดกร่อนต่างๆ ในน้ำเสียจากการผลิตทางชีวเคมี ไม่เกิดการสะสมหรืออุดตัน และทำงานได้อย่างเสถียรเป็นเวลานาน

V. พารามิเตอร์ทางเทคนิค (ปรับแต่งได้)

พารามิเตอร์

ขอบเขต

ปริมาณการประมวลผล

1 ~ 1000 ลบ.ม./วัน (การทำงานแบบโมดูลาร์แบบขนาน)

กำลังติดตั้ง

5 ~ 500 กิโลวัตต์ (ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของน้ำและเป้าหมายการบำบัด)3 ~ 15 V (DC, แรงดันไฟฟ้าปลอดภัย)

TDS ขาเข้า

ไม่มีข้อกำหนด (สภาพแวดล้อมที่มีความเค็มสูงเป็นประโยชน์ต่อประสิทธิภาพทางไฟฟ้าเคมี)อัตราการกำจัด 30%~95%, อัตราส่วน B/C เพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 0.35