Thiết bị xử lý nước thải điện hóa học để xử lý nước thải màu cao.

I. Tổng quan về sản phẩm

Nước thải có hàm lượng crom cao có nguồn gốc rộng rãi từ các ngành công nghiệp như in và nhuộm dệt may, sản xuất thuốc nhuộm, sản xuất giấy và bột, sản xuất mực, trung gian dược phẩm,Xử lý thực phẩm, và tổng hợp hóa học. Nước thải này chứa nhiều nhóm sắc tố (như liên kết azo, nhóm nitro, nhóm imine, nhóm quinone và liên kết đôi liên kết) và nhóm auxochromic,kết quả là màu sắc từ đỏ sâu, màu vàng cam, màu xanh đen, đến màu nâu tím, với màu sắc thường cao hơn hàng trăm đến hàng chục ngàn lần.nhưng chất hữu cơ nhiễm sắc thể thường có độc tính sinh học hoặc khó phân hủy sinh họcKhi được thải vào các vùng nước tiếp nhận, nó cản trở việc truyền ánh sáng mặt trời và làm xáo trộn sự cân bằng sinh thái dưới nước.

Các phương pháp khử màu truyền thống đều có những hạn chế của riêng mình: phôi và trầm tích tạo ra một lượng lớn bùn hóa học và có tác dụng khử màu kém đối với các thuốc nhuộm hòa tan trong nước;hấp thụ carbon hoạt động là tốn kém, khó tái tạo, và tạo ra chất thải carbon bão hòa nguy hiểm; oxy hóa ozone đòi hỏi đầu tư thiết bị lớn, sử dụng ozone thấp và tiêu thụ điện hoạt động cao;Fenton oxy hóa tiêu thụ một lượng lớn các chất phản ứng, tạo ra một lượng lớn bùn sắt và đòi hỏi điều chỉnh pH lặp đi lặp lại; các phương pháp sinh học hầu như không có khả năng phân hủy hầu hết các thuốc nhuộm tổng hợp và màu sắc không thể được loại bỏ sinh hóa học.

Hệ thống này sử dụng công nghệ oxy hóa điện hóa. Nó trực tiếp oxy hóa các sắc tố tại các liên kết không bão hòa và cấu trúc liên hợp của các sắc tố thông qua oxy hóa anodic,đồng thời sử dụng điện xúc tác để tạo ra các gốc hydroxyl (· OH) và các oxit mạnh như clo hoạt động để oxy hóa gián tiếp. Điều này hoàn toàn phá vỡ hoặc biến đổi các chromophores thành các phân tử nhỏ không màu sắc. toàn bộ quá trình tiêu thụ chỉ điện, không cần các chất phản ứng hóa học,và không tạo ra bùn hoặc chất thải bão hòaTỷ lệ làm mất màu có thể đạt 90%~99%, giảm màu xuống dưới 50 lần giá trị ban đầu, đồng thời loại bỏ COD, dẫn đến chất thải không màu và trong suốt.

II.Khó khăn trong việc xử lý nước thải có màu sắc cao và các giải pháp của thiết bị này

III. Nguyên tắc hoạt động

Nước thải có hàm lượng crom cao, sau khi loại bỏ chất rắn lơ lửng bằng màn hình hoặc bộ lọc, đi vào lò phản ứng điện hóa, nơi, dưới tác động của điện cực:

(1)Điện oxy hóa trực tiếp

Chromophores (azo liên kết, cấu trúc quinone, liên kết kép kết hợp, vòng thơm, vv) trực tiếp mất electron ở bề mặt anode, phá vỡ liên kết không bão hòa trong cấu trúc phân tử,phá vỡ hệ thống liên hợp, và nâng mức năng lượng chuyển đổi điện tử vượt ra ngoài quang phổ nhìn thấy được, hiển thị về mặt vĩ mô dưới dạng mất màu.Con đường này có tính chọn lọc cao đối với các phân tử thuốc nhuộm và là cơ chế quan trọng nhất cho sự biến đổi màu sắc.

(2)Điện oxy hóa gián tiếp

Các chất điện phân anodic của nước tạo ra các gốc hydroxyl (· OH),trong khi các ion clorua tự nhiên trong nước thải (thường được tìm thấy trong các ngành công nghiệp như nhuộm và in ấn) được điện phân để tạo ra clo hoạt động (Cl2Các loài hoạt chất oxy hóa cao này lan rộng vào dung dịch, làm cho các phân tử thuốc nhuộm không tiếp xúc trực tiếp với anode bị tấn công oxy hóa thứ cấp,phá vỡ thêm các chất nhiễm sắc thể còn lại và khoáng hóa các chất trung gian hữu cơ.

(3)Đồng loại bỏ COD

Sau khi các sắc tố bị phá vỡ, các phân tử hữu cơ nhỏ (như axit hữu cơ và cồn) tiếp tục bị oxy hóa và khoáng hóa thành CO2 và H2O,đồng thời đạt được giảm đáng kể CODTổng lượng chất hữu cơ trong nước thải màu giảm đáng kể, thay vì chỉ đơn giản là "tẩy trắng" các sắc tố trong khi giữ cho COD không thay đổi.

(4)Cơ chế phản hồi chống màu sắc

Chất oxy hóa điện hóa gây ra tái cấu trúc phân tử hoàn toàn của các sắc tố, thay vì chỉ thay đổi sự phân bố đám mây electron xung quanh các sắc tố.nước thải không thể nhìn thấy màu sắc sau 24-72 giờ đứng, đảm bảo sự ổn định lâu dài của hiệu ứng làm mất màu.

IV. Ưu điểm chính (đối với nước thải có màu sắc cao)

V. Thông số kỹ thuật (có thể tùy chỉnh)

VI. Áp dụng cho các kịch bản khác nhau liên quan đến nước thải có màu sắc cao.

VII. Nơi xử lý

Tùy chọn 1: Điều trị khử màu riêng biệt (đáp ứng trực tiếp các tiêu chuẩn phát thải hoặc được sử dụng lại) Nước thải có độ chroma cao → Phân loại / trầm tích (loại bỏ các chất rắn lơ lửng, sợi, v.v.)) → Thiết bị điện hóa học → Dòng nước thải (không màu và trong suốt), COD đáp ứng các tiêu chuẩn) → Xả hoặc tái sử dụng trong sản xuất

Tùy chọn 2: Xử lý trước theo sau là xử lý sinh hóa (có thể áp dụng cho nước thải tổng hợp nồng độ cao)

Nước thải có hàm lượng crom cao → Phân loại/thuyên lấp → Thiết bị điện hóa (bỏ màu, loại bỏ độc tính sinh học, cải thiện tỷ lệ B/C) → Hệ thống sinh học → Tiêu chuẩn thải đáp ứng

Lưu ý: Sau khi phá hủy điện hóa chất của chất hữu cơ nhiễm sắc, tỷ lệ B / C được cải thiện đáng kể (tỷ lệ B / C của một số nước thải nhuộm có thể tăng từ 0,1 lên hơn 0,3).Hệ thống sinh hóa sau đó có thể phá hủy hiệu quả các chất hữu cơ phân tử nhỏ còn lạiGiai đoạn điện hóa nhằm mục đích "tẩy màu + giải độc" trong khi giữ mức tiêu thụ năng lượng ở mức thấp.

Tùy chọn 3: Là một đơn vị xử lý tiên tiến (để làm giảm màu sắc và cải thiện tiêu chuẩn của chất thải sinh hóa)

Phương pháp xử lý sinh hóa → bể lắng đọng thứ cấp → thiết bị khử màu điện hóa học → xả

Lưu ý: Màu sắc của một số nước thải được xử lý bằng phương pháp xử lý sinh học vẫn không đáp ứng các tiêu chuẩn (sản phẩm xử lý sinh học có ít tác dụng trong việc loại bỏ sắc tố).Thêm một đơn vị khử màu điện hóa học vào cuối quá trình xử lý sinh học, hoạt động với năng lượng thấp và chỉ xử lý màu dư thừa, có chi phí hoạt động thấp nhất và là một bổ sung lý tưởng cho hệ thống xử lý sinh học hiện có để nâng cấp.