Procese industriale de tratare a apei și aplicații chimice
Fundal
Odată cu dezvoltarea rapidă a industrializării, importanța tratării apei în diverse producții industriale devine din ce în ce mai evidentă. Tratarea apei industriale nu este doar o verigă importantă pentru a asigura buna desfășurare a procesului, ci și o măsură cheie pentru îndeplinirea reglementărilor de mediu și a cerințelor de dezvoltare durabilă.
Tipul de tratare a apei
| Tipul de tratare a apei | Scopul principal | Principalele obiecte de tratament | Procese principale. |
| Pretratarea apei brute | Îndeplinesc cerințele apei menajere sau industriale | Apă naturală sursă de apă | Filtrare, sedimentare, coagulare. |
| Tratarea apei de proces | Îndeplinește cerințele specifice ale procesului | Apă de proces industrial | Dedurizare, desalinizare, dezoxigenare. |
| Tratarea apei de răcire circulante | Asigurarea funcționării normale a echipamentelor | Apă de răcire circulantă | Tratament de dozare. |
| Tratarea apelor uzate | Protejați mediul înconjurător | Ape uzate industriale | Tratament fizic, chimic, biologic. |
| Tratarea apei reciclate | Reduceți consumul de apă dulce | Apă uzată | Similar cu tratarea apelor uzate. |
Substanțe chimice de tratare a apei utilizate în mod obișnuit
| Categorie | Substanțe chimice utilizate în mod obișnuit | Funcţie |
| Agent de floculare | PAC, PAM, PDADMAC, poliamine, sulfat de aluminiu etc. | Îndepărtați solidele în suspensie și materia organică |
| Dezinfectanți | cum ar fi TCCA, SDIC, ozon, dioxid de clor, hipoclorit de calciu etc. | Distruge microorganismele din apă (cum ar fi bacteriile, virusurile, ciupercile și protozoarele) |
| regulator de pH | Acid aminosulfonic, NaOH, var, acid sulfuric etc. | Reglează pH-ul apei |
| Îndepărtători de ioni metalici | EDTA, rășină schimbătoare de ioni | Îndepărtează ionii de metale grele (cum ar fi fierul, cuprul, plumbul, cadmiul, mercurul, nichelul etc.) și alți ioni metalici nocivi din apă |
| Inhibitor de calcar | Organofosfați, acizi carboxilici organofosforici | Previne formarea depunerilor de calciu și magneziu. De asemenea, are un anumit efect de îndepărtare a ionilor metalici. |
| Dezoxidant | Sulfit de sodiu, hidrazină etc. | Îndepărtați oxigenul dizolvat pentru a preveni coroziunea oxigenului |
| Agent de curățare | Acid citric, acid sulfuric, acid aminosulfonic | Îndepărtați calcarul și impuritățile |
| Oxidanți | ozon, persulfat, clorură de hidrogen, peroxid de hidrogen etc. | Dezinfecția, eliminarea poluanților și îmbunătățirea calității apei etc. |
| Balsamuri de dedurizare | cum ar fi varul și carbonatul de sodiu. | Îndepărtează ionii de duritate (ioni de calciu, magneziu) și reduce riscul formării depunerilor de calcar |
| Antispumanți/Antispumant | Suprimați sau eliminați spuma | |
| Îndepărtare | Hipoclorit de calciu | îndepărtează NH₃-N din apele uzate pentru a le face să respecte standardele de evacuare |
Produse chimice pentru tratarea apei pe care le putem furniza:
Tratarea apei industriale se referă la procesul de tratare a apei industriale și a apelor deversate prin metode fizice, chimice, biologice și de altă natură. Tratarea apei industriale este o parte indispensabilă a producției industriale, iar importanța sa se reflectă în următoarele aspecte:
1.1 Asigurarea calității produsului
Îndepărtați impuritățile din apă, cum ar fi ionii metalici, solidele în suspensie etc., pentru a satisface nevoile de producție și a asigura calitatea produsului.
Inhibarea coroziunii: Oxigenul dizolvat, dioxidul de carbon etc. în apă pot provoca coroziunea echipamentelor metalice și pot scurta durata de viață a echipamentului.
Controlul microorganismelor: Bacteriile, algele și alte microorganisme din apă pot provoca contaminarea produselor, afectând calitatea produselor și siguranța sănătății.
1.2 Îmbunătățirea eficienței producției
Reducerea timpilor de nefuncționare: Tratarea regulată a apei poate preveni eficient depunerile de calcar și coroziunea echipamentelor, poate reduce frecvența întreținerii și înlocuirii echipamentelor și, prin urmare, poate îmbunătăți eficiența producției.
Optimizarea condițiilor de proces: Prin tratarea apei, se poate obține o calitate a apei care îndeplinește cerințele procesului pentru a asigura stabilitatea procesului de producție.
1.3 Reducerea costurilor de producție
Economisiți energie: Prin tratarea apei, consumul de energie al echipamentelor poate fi redus și costurile de producție pot fi economisite.
Prevenirea depunerilor de calcar: Ionii de duritate, cum ar fi ionii de calciu și magneziu din apă, vor forma depuneri de calcar, vor adera la suprafața echipamentului și vor reduce eficiența conducerii termice.
Prelungirea duratei de viață a echipamentelor: Reducerea coroziunii și a depunerilor de crustă ale echipamentelor, prelungirea duratei de viață a echipamentelor și reducerea costurilor de amortizare a echipamentelor.
Reducerea consumului de materiale: Prin tratarea apei, se pot reduce deșeurile de biocide și se pot reduce costurile de producție.
Reducerea consumului de materii prime: Prin tratarea apei, materiile prime rămase în lichidul rezidual pot fi recuperate și repuse în producție, reducând astfel risipa de materii prime și scăzând costurile de producție.
1.4 Protejați mediul înconjurător
Reducerea emisiilor de poluanți: După tratarea apelor uzate industriale, concentrația emisiilor de poluanți poate fi redusă, iar mediul acvatic poate fi protejat.
Realizarea reciclării resurselor de apă: Prin tratarea apei, apa industrială poate fi reciclată și dependența de resursele de apă dulce poate fi redusă.
1.5 Respectați reglementările de mediu
Respectarea standardelor de emisii: Apele uzate industriale trebuie să respecte standardele naționale și locale de emisii, iar tratarea apei este un mijloc important pentru atingerea acestui obiectiv.
În concluzie, tratarea apei industriale nu este legată doar de calitatea produsului și de eficiența producției, ci și de beneficiile economice și protecția mediului pentru întreprinderi. Printr-o tratare științifică și rezonabilă a apei, se poate realiza utilizarea optimă a resurselor de apă și se poate promova dezvoltarea durabilă a industriei.
Tratarea apei industriale acoperă o gamă largă de domenii, inclusiv industria energetică, chimică, farmaceutică, metalurgică, alimentară și a băuturilor etc. Procesul de tratare este de obicei personalizat în funcție de cerințele de calitate a apei și de standardele de deversare.
2.1 Substanțe chimice și principii ale tratării influenților (pretratarea apei brute)
Pretratarea apei brute în tratarea apei industriale include în principal filtrarea primară, coagularea, flocularea, sedimentarea, flotația, dezinfecția, ajustarea pH-ului, îndepărtarea ionilor metalici și filtrarea finală. Substanțele chimice utilizate în mod obișnuit includ:
Coagulanți și floculanți: cum ar fi PAC, PAM, PDADMAC, poliamine, sulfat de aluminiu etc.
Dedurizatori: cum ar fi varul și carbonatul de sodiu.
Dezinfectanți: cum ar fi TCCA, SDIC, hipoclorit de calciu, ozon, dioxid de clor etc.
Agenți de ajustare a pH-ului: cum ar fi acidul aminosulfonic, hidroxidul de sodiu, varul, acidul sulfuric etc.
Îndepărtarea ionilor metalici EDTA, rășină schimbătoare de ioni etc.
inhibitor de depunere a tartrului: organofosfați, acizi carboxilici organofosforici etc.
Adsorbanți: cum ar fi cărbune activ, alumină activată etc.
Combinarea și utilizarea acestor substanțe chimice pot ajuta la tratarea apei industriale să elimine eficient materiile în suspensie, poluanții organici, ionii metalici și microorganismele din apă, să asigure că apa corespunde nevoilor de producție și să reducă povara tratării ulterioare.
2.2 Substanțe chimice și principii ale tratării apei de proces
Tratarea apei tehnologice în cadrul tratamentului industrial include în principal pretratarea, dedurizarea, dezoxidarea, îndepărtarea fierului și manganului, desalinizarea, sterilizarea și dezinfecția. Fiecare etapă necesită substanțe chimice diferite pentru a optimiza calitatea apei și a asigura funcționarea normală a diverselor echipamente industriale. Substanțele chimice comune includ:
| Coagulanți și floculanți: | cum ar fi PAC, PAM, PDADMAC, poliamine, sulfat de aluminiu etc. |
| Balsamuri de dedurizare: | cum ar fi varul și carbonatul de sodiu. |
| Dezinfectanți: | cum ar fi TCCA, SDIC, hipoclorit de calciu, ozon, dioxid de clor etc. |
| Ajustori de pH: | cum ar fi acidul aminosulfonic, hidroxidul de sodiu, varul, acidul sulfuric etc. |
| Îndepărtători de ioni metalici: | EDTA, rășină schimbătoare de ioni |
| Inhibitor de calcar: | organofosfați, acizi carboxilici organofosforici etc. |
| Adsorbanți: | cum ar fi cărbunele activ, alumina activă etc. |
Aceste substanțe chimice pot satisface diferitele nevoi ale apei de proces prin diferite combinații de procese de tratare a apei, pot asigura că apa respectă standardele de producție, pot reduce riscul de deteriorare a echipamentelor și pot îmbunătăți eficiența producției.
2.3 Substanțe chimice și principii ale tratării apei de răcire circulante
Tratarea apei de răcire circulante este o parte foarte importantă a tratării apei industriale, în special în majoritatea instalațiilor industriale (cum ar fi uzinele chimice, centralele electrice, oțelăriile etc.), unde sistemele de apă de răcire sunt utilizate pe scară largă pentru echipamentele și procesele de răcire. Sistemele de apă de răcire circulante sunt susceptibile la depuneri de crustă, coroziune, creștere microbiană și alte probleme din cauza volumului mare de apă și a circulației frecvente. Prin urmare, trebuie utilizate metode eficiente de tratare a apei pentru a controla aceste probleme și a asigura funcționarea stabilă a sistemului.
Tratarea apei de răcire circulante are ca scop prevenirea depunerilor de calcar, coroziunii și contaminării biologice în sistem și asigurarea eficienței răcirii. Monitorizarea principalilor parametri din apa de răcire (cum ar fi pH-ul, duritatea, turbiditatea, oxigenul dizolvat, microorganismele etc.) și analizarea problemelor de calitate a apei pentru o tratare specifică.
| Coagulanți și floculanți: | cum ar fi PAC, PAM, PDADMAC, poliamine, sulfat de aluminiu etc. |
| Balsamuri de dedurizare: | cum ar fi varul și carbonatul de sodiu. |
| Dezinfectanți: | cum ar fi TCCA, SDIC, hipoclorit de calciu, ozon, dioxid de clor etc. |
| Ajustori de pH: | cum ar fi acidul aminosulfonic, hidroxidul de sodiu, varul, acidul sulfuric etc. |
| Îndepărtători de ioni metalici: | EDTA, rășină schimbătoare de ioni |
| Inhibitor de calcar: | organofosfați, acizi carboxilici organofosforici etc. |
| Adsorbanți: | cum ar fi cărbunele activ, alumina activă etc. |
Aceste substanțe chimice și metode de tratare ajută la prevenirea depunerilor de crustă, coroziunii și contaminării microbiene, asigură funcționarea stabilă pe termen lung a sistemului de apă de răcire, reduc deteriorarea echipamentelor și consumul de energie și îmbunătățesc eficiența sistemului.
2.4 Substanțe chimice și principii ale epurării apelor uzate
Procesul de epurare a apelor uzate industriale poate fi împărțit în mai multe etape în funcție de caracteristicile apelor uzate și de obiectivele de epurare, incluzând în principal pretratarea, neutralizarea acido-bazică, îndepărtarea materiei organice și a solidelor în suspensie, epurarea intermediară și avansată, dezinfecția și sterilizarea, epurarea nămolului și epurarea apei reciclate. Fiecare etapă necesită substanțe chimice diferite care să funcționeze împreună pentru a asigura eficiența și temeinicitatea procesului de epurare a apelor uzate.
Tratarea apelor uzate industriale este împărțită în trei metode principale: fizică, chimică și biologică, pentru a îndeplini standardele de emisii și a reduce poluarea mediului.
Metoda fizică:sedimentare, filtrare, flotație etc.
Metoda chimică:neutralizare, redox, precipitare chimică.
Metoda biologică:metoda nămolului activ, bioreactorul cu membrană (MBR) etc.
Substanțele chimice comune includ:
| Coagulanți și floculanți: | cum ar fi PAC, PAM, PDADMAC, poliamine, sulfat de aluminiu etc. |
| Balsamuri de dedurizare: | cum ar fi varul și carbonatul de sodiu. |
| Dezinfectanți: | cum ar fi TCCA, SDIC, hipoclorit de calciu, ozon, dioxid de clor etc. |
| Ajustori de pH: | cum ar fi acidul aminosulfonic, hidroxidul de sodiu, varul, acidul sulfuric etc. |
| Îndepărtători de ioni metalici: | EDTA, rășină schimbătoare de ioni |
| Inhibitor de calcar: | organofosfați, acizi carboxilici organofosforici etc. |
| Adsorbanți: | cum ar fi cărbunele activ, alumina activă etc. |
Prin aplicarea eficientă a acestor substanțe chimice, apele uzate industriale pot fi tratate și deversate în conformitate cu standardele și chiar reutilizate, contribuind la reducerea poluării mediului și a consumului de resurse de apă.
2.5 Substanțe chimice și principii ale tratării apei reciclate
Tratarea apei reciclate se referă la o metodă de gestionare a resurselor de apă care reutilizează apele uzate industriale după tratare. Având în vedere deficitul tot mai mare de resurse de apă, multe domenii industriale au adoptat măsuri de tratare a apei reciclate, care nu numai că economisesc resurse de apă, dar reduc și costurile de tratare și deversare. Cheia tratării apei reciclate este eliminarea poluanților din apele uzate, astfel încât calitatea apei să îndeplinească cerințele de reutilizare, ceea ce necesită o precizie ridicată a procesării și o tehnologie de procesare.
Procesul de tratare a apei reciclate include în principal următoarele etape cheie:
Pretratare:îndepărtați particulele mari de impurități și grăsime, folosind PAC, PAM etc.
Ajustarea pH-ului:ajustați pH-ul, substanțele chimice utilizate în mod obișnuit includ hidroxidul de sodiu, acidul sulfuric, hidroxidul de calciu etc.
Tratament biologic:îndepărtează materia organică, sprijină degradarea microbiană, utilizează clorură de amoniu, fosfat disodic etc.
Tratament chimic:îndepărtarea oxidativă a materiei organice și a metalelor grele, utilizate în mod obișnuit ca ozon, persulfat, sulfură de sodiu etc.
Separarea membranei:utilizează tehnologii de osmoză inversă, nanofiltrare și ultrafiltrare pentru a îndepărta substanțele dizolvate și a asigura calitatea apei.
Dezinfectare:îndepărtați microorganismele, utilizați clor, ozon, hipoclorit de calciu etc.
Monitorizare și ajustare:Asigurați-vă că apa reutilizată îndeplinește standardele și utilizați regulatoare și echipamente de monitorizare pentru ajustări.
Antispumanți:Acestea suprimă sau elimină spuma prin reducerea tensiunii superficiale a lichidului și distrugerea stabilității spumei. (Scenarii de aplicare a antispumanților: sisteme de tratare biologică, tratarea apelor reziduale chimice, tratarea apelor reziduale farmaceutice, tratarea apelor reziduale alimentare, tratarea apelor reziduale din industria hârtiei etc.)
Hipoclorit de calciu:Acestea elimină poluanți precum azotul amoniacal
Aplicarea acestor procese și substanțe chimice asigură că apele uzate tratate respectă standardele de reutilizare a calității, permițând utilizarea eficientă a acestora în producția industrială.
Tratarea industrială a apei este o parte importantă a producției industriale moderne. Procesul și selecția substanțelor chimice trebuie optimizate în funcție de cerințele specifice ale procesului. Aplicarea rațională a substanțelor chimice nu numai că poate îmbunătăți efectul tratării, dar poate reduce și costurile și impactul asupra mediului. În viitor, odată cu avansarea tehnologiei și îmbunătățirea cerințelor de protecție a mediului, tratarea industrială a apei se va dezvolta într-o direcție mai inteligentă și mai ecologică.