Industrijski procesi čiščenja vode in kemične aplikacije
Ozadje
Z naglim razvojem industrializacije postaja pomen čiščenja vode v različnih industrijskih proizvodnjah vse bolj očiten. Industrijsko čiščenje vode ni le pomemben člen za zagotavljanje nemotenega poteka procesa, temveč tudi ključni ukrep za izpolnjevanje okoljskih predpisov in zahtev trajnostnega razvoja.
Vrsta čiščenja vode
| Vrsta čiščenja vode | Glavni namen | Glavni objekti zdravljenja | Glavni procesi. |
| Predobdelava surove vode | Izpolnjujejo zahteve glede gospodinjske ali industrijske vode | Naravni vir vode | Filtracija, sedimentacija, koagulacija. |
| Čiščenje procesne vode | Izpolnjevanje specifičnih procesnih zahtev | Industrijska procesna voda | Mehčanje, razsoljevanje, deoksigenacija. |
| Obtočna hladilna voda za čiščenje | Zagotovite normalno delovanje opreme | Kroženje hladilne vode | Zdravljenje z odmerjanjem. |
| Čiščenje odpadnih voda | Zaščitite okolje | Industrijska odpadna voda | Fizikalna, kemična, biološka obdelava. |
| Čiščenje reciklirane vode | Zmanjšajte porabo sladke vode | Uporabljena voda | Podobno kot pri čiščenju odpadne vode. |
Pogosto uporabljene kemikalije za čiščenje vode
| Kategorija | Pogosto uporabljene kemikalije | Funkcija |
| Flokulacijsko sredstvo | PAC, PAM, PDADMAC, poliamini, aluminijev sulfat itd. | Odstranite suspendirane trdne snovi in organske snovi |
| Dezinfekcijska sredstva | kot so TCCA, SDIC, ozon, klorov dioksid, kalcijev hipoklorit itd. | Uničuje mikroorganizme v vodi (kot so bakterije, virusi, glive in protozoji) |
| regulator pH | Aminosulfonska kislina, NaOH, apno, žveplova kislina itd. | Uravnavanje pH vode |
| Odstranjevalci kovinskih ionov | EDTA, ionska izmenjevalna smola | Odstranite ione težkih kovin (kot so železo, baker, svinec, kadmij, živo srebro, nikelj itd.) in druge škodljive kovinske ione v vodi |
| Zaviralec vodnega kamna | Organofosfati, organofosfor karboksilne kisline | Preprečuje nastajanje vodnega kamna zaradi kalcijevih in magnezijevih ionov. Ima tudi določen učinek odstranjevanja kovinskih ionov. |
| Deoksidator | Natrijev sulfit, hidrazin itd. | Odstranite raztopljeni kisik, da preprečite korozijo s kisikom |
| Čistilno sredstvo | Citronska kislina, žveplova kislina, aminosulfonska kislina | Odstranite vodni kamen in nečistoče |
| Oksidanti | ozon, persulfat, vodikov klorid, vodikov peroksid itd. | Dezinfekcija, odstranjevanje onesnaževalcev in izboljšanje kakovosti vode itd. |
| Mehčalci | kot sta apno in natrijev karbonat. | Odstranjuje ione trdote (kalcijeve, magnezijeve ione) in zmanjšuje tveganje za nastanek vodnega kamna |
| Odpenjevalci/Protipenilno sredstvo | Zatiranje ali odpravljanje pene | |
| Odstranitev | Kalcijev hipoklorit | odstranite NH₃-N iz odpadne vode, da bo izpolnjevala standarde za izpuste |
Kemikalije za čiščenje vode, ki jih lahko dobavimo:
Industrijska obdelava vode se nanaša na postopek obdelave industrijske vode in njenih izpustnih voda s fizikalnimi, kemičnimi, biološkimi in drugimi metodami. Industrijska obdelava vode je nepogrešljiv del industrijske proizvodnje, njen pomen pa se odraža v naslednjih vidikih:
1.1 Zagotovite kakovost izdelka
Odstranite nečistoče v vodi, kot so kovinski ioni, suspendirane trdne snovi itd., da zadostite proizvodnim potrebam in zagotovite kakovost izdelka.
Zavira korozijo: Raztopljeni kisik, ogljikov dioksid itd. v vodi lahko povzroči korozijo kovinske opreme in skrajša življenjsko dobo opreme.
Nadzor mikroorganizmov: Bakterije, alge in drugi mikroorganizmi v vodi lahko povzročijo kontaminacijo izdelka, kar vpliva na kakovost izdelka in zdravstveno varnost.
1.2 Izboljšanje učinkovitosti proizvodnje
Zmanjšajte čas izpada: Redna obdelava vode lahko učinkovito prepreči nabiranje vodnega kamna in korozijo opreme, zmanjša pogostost vzdrževanja in zamenjave opreme ter s tem izboljša učinkovitost proizvodnje.
Optimizacija procesnih pogojev: Z obdelavo vode je mogoče doseči kakovost vode, ki ustreza procesnim zahtevam, da se zagotovi stabilnost proizvodnega procesa.
1.3 Zmanjšajte proizvodne stroške
Prihranek energije: Z obdelavo vode se lahko zmanjša poraba energije opreme in prihranijo proizvodni stroški.
Preprečevanje nabiranja vodnega kamna: Ioni trdote, kot sta kalcijev in magnezijev ion v vodi, bodo tvorili vodni kamen, se oprijeli površine opreme in zmanjšali učinkovitost prevajanja toplote.
Podaljšajte življenjsko dobo opreme: Zmanjšajte korozijo in nabiranje vodnega kamna na opremi, podaljšajte življenjsko dobo opreme in zmanjšajte stroške amortizacije opreme.
Zmanjšanje porabe materiala: Z obdelavo vode se lahko zmanjša količina biocidov in znižajo proizvodni stroški.
Zmanjšanje porabe surovin: Z obdelavo vode je mogoče preostale surovine v odpadni tekočini predelati in jih ponovno uporabiti v proizvodnji, s čimer se zmanjša potrata surovin in znižajo proizvodni stroški.
1.4 Varujte okolje
Zmanjšanje emisij onesnaževal: Po čiščenju industrijskih odpadnih voda se lahko zmanjša koncentracija emisij onesnaževal in zaščiti vodno okolje.
Uresničite recikliranje vodnih virov: Z obdelavo vode je mogoče reciklirati industrijsko vodo in zmanjšati odvisnost od sladkovodnih virov.
1.5 Upoštevajte okoljske predpise
Izpolnjevanje emisijskih standardov: Industrijska odpadna voda mora izpolnjevati nacionalne in lokalne emisijske standarde, čiščenje vode pa je pomembno sredstvo za dosego tega cilja.
Skratka, industrijska obdelava vode ni povezana le s kakovostjo izdelkov in učinkovitostjo proizvodnje, temveč tudi z gospodarskimi koristmi in varstvom okolja za podjetja. Z znanstveno in razumno obdelavo vode je mogoče doseči optimalno izrabo vodnih virov in spodbujati trajnostni razvoj industrije.
Industrijska obdelava vode zajema širok spekter področij, vključno z energetiko, kemično, farmacevtsko, metalurško, živilsko in pijačarsko industrijo itd. Postopek obdelave je običajno prilagojen zahtevam glede kakovosti vode in standardom izpustov.
2.1 Kemikalije in načela čiščenja dotoka (predčiščenje surove vode)
Predobdelava surove vode v industrijski obdelavi vode vključuje predvsem primarno filtracijo, koagulacijo, flokulacijo, sedimentacijo, flotacijo, dezinfekcijo, uravnavanje pH, odstranjevanje kovinskih ionov in končno filtracijo. Pogosto uporabljene kemikalije vključujejo:
Koagulanti in flokulanti: kot so PAC, PAM, PDADMAC, poliamini, aluminijev sulfat itd.
Mehčala: kot sta apno in natrijev karbonat.
Razkužila: kot so TCCA, SDIC, kalcijev hipoklorit, ozon, klorov dioksid itd.
Sredstva za uravnavanje pH: kot so aminosulfonska kislina, natrijev hidroksid, apno, žveplova kislina itd.
Odstranjevalci kovinskih ionov EDTA, ionska izmenjevalna smola itd.
zaviralec vodnega kamna: organofosfati, organofosforne karboksilne kisline itd.
Adsorbenti: kot so aktivno oglje, aktivirani aluminijev oksid itd.
Kombinacija in uporaba teh kemikalij lahko pomagata pri učinkovitem odstranjevanju suspendiranih snovi, organskih onesnaževal, kovinskih ionov in mikroorganizmov v vodi pri industrijski obdelavi vode, zagotavljanju, da kakovost vode ustreza proizvodnim potrebam, in zmanjšanju bremena nadaljnje obdelave.
2.2 Kemikalije in načela čiščenja procesne vode
Čiščenje procesne vode v industrijskih postopkih čiščenja vode vključuje predvsem predobdelavo, mehčanje, deoksidacijo, odstranjevanje železa in mangana, razsoljevanje, sterilizacijo in dezinfekcijo. Vsak korak zahteva različne kemikalije za optimizacijo kakovosti vode in zagotovitev normalnega delovanja različne industrijske opreme. Med pogoste kemikalije spadajo:
| Koagulanti in flokulanti: | kot so PAC, PAM, PDADMAC, poliamini, aluminijev sulfat itd. |
| Mehčalci: | kot sta apno in natrijev karbonat. |
| Dezinfekcijska sredstva: | kot so TCCA, SDIC, kalcijev hipoklorit, ozon, klorov dioksid itd. |
| Sredstva za uravnavanje pH: | kot so aminosulfonska kislina, natrijev hidroksid, apno, žveplova kislina itd. |
| Odstranjevalci kovinskih ionov: | EDTA, ionska izmenjevalna smola |
| Zaviralec vodnega kamna: | organofosfati, organofosfor karboksilne kisline itd. |
| Adsorbenti: | kot so aktivno oglje, aktivirani aluminijev oksid itd. |
Te kemikalije lahko zadovoljijo različne potrebe procesne vode z različnimi kombinacijami postopkov čiščenja vode, zagotovijo, da kakovost vode ustreza proizvodnim standardom, zmanjšajo tveganje poškodb opreme in izboljšajo učinkovitost proizvodnje.
2.3 Kemikalije in načela čiščenja krožne hladilne vode
Čiščenje krožne hladilne vode je zelo pomemben del industrijskega čiščenja vode, zlasti v večini industrijskih obratov (kot so kemične tovarne, elektrarne, jeklarne itd.), kjer se sistemi hladilne vode pogosto uporabljajo za hlajenje opreme in procesov. Sistemi krožne hladilne vode so zaradi velike količine vode in pogostega kroženja dovzetni za nastanek vodnega kamna, korozijo, rast mikrobov in druge težave. Zato je treba za obvladovanje teh težav in zagotavljanje stabilnega delovanja sistema uporabiti učinkovite metode čiščenja vode.
Namen čiščenja hladilne vode v obtoku je preprečiti nalaganje vodnega kamna, korozijo in biološko kontaminacijo v sistemu ter zagotoviti učinkovitost hlajenja. Spremljajte glavne parametre hladilne vode (kot so pH, trdota, motnost, raztopljeni kisik, mikroorganizmi itd.) in analizirajte težave s kakovostjo vode za ciljno usmerjeno čiščenje.
| Koagulanti in flokulanti: | kot so PAC, PAM, PDADMAC, poliamini, aluminijev sulfat itd. |
| Mehčalci: | kot sta apno in natrijev karbonat. |
| Dezinfekcijska sredstva: | kot so TCCA, SDIC, kalcijev hipoklorit, ozon, klorov dioksid itd. |
| Sredstva za uravnavanje pH: | kot so aminosulfonska kislina, natrijev hidroksid, apno, žveplova kislina itd. |
| Odstranjevalci kovinskih ionov: | EDTA, ionska izmenjevalna smola |
| Zaviralec vodnega kamna: | organofosfati, organofosfor karboksilne kisline itd. |
| Adsorbenti: | kot so aktivno oglje, aktivirani aluminijev oksid itd. |
Te kemikalije in metode obdelave pomagajo preprečevati nabiranje vodnega kamna, korozijo in mikrobno kontaminacijo, zagotavljajo dolgoročno stabilno delovanje sistema hladilne vode, zmanjšujejo poškodbe opreme in porabo energije ter izboljšujejo učinkovitost sistema.
2.4 Kemikalije in načela čiščenja odpadnih voda
Postopek čiščenja industrijske odpadne vode lahko glede na značilnosti odpadne vode in cilje čiščenja razdelimo na več stopenj, ki vključujejo predvsem predobdelavo, kislinsko-bazično nevtralizacijo, odstranjevanje organskih snovi in suspendiranih trdnih snovi, vmesno in napredno čiščenje, dezinfekcijo in sterilizacijo, čiščenje blata in čiščenje reciklirane vode. Vsaka stopnja zahteva različne kemikalije, ki delujejo skupaj, da se zagotovi učinkovitost in temeljitost postopka čiščenja odpadne vode.
Čiščenje industrijskih odpadnih voda je razdeljeno na tri glavne metode: fizikalno, kemično in biološko, da bi se izpolnili emisijski standardi in zmanjšalo onesnaževanje okolja.
Fizična metoda:sedimentacija, filtracija, flotacija itd.
Kemijska metoda:nevtralizacija, redoks, kemična precipitacija.
Biološka metoda:metoda aktivnega blata, membranski bioreaktor (MBR) itd.
Med pogoste kemikalije spadajo:
| Koagulanti in flokulanti: | kot so PAC, PAM, PDADMAC, poliamini, aluminijev sulfat itd. |
| Mehčalci: | kot sta apno in natrijev karbonat. |
| Dezinfekcijska sredstva: | kot so TCCA, SDIC, kalcijev hipoklorit, ozon, klorov dioksid itd. |
| Sredstva za uravnavanje pH: | kot so aminosulfonska kislina, natrijev hidroksid, apno, žveplova kislina itd. |
| Odstranjevalci kovinskih ionov: | EDTA, ionska izmenjevalna smola |
| Zaviralec vodnega kamna: | organofosfati, organofosfor karboksilne kisline itd. |
| Adsorbenti: | kot so aktivno oglje, aktivirani aluminijev oksid itd. |
Z učinkovito uporabo teh kemikalij je mogoče industrijsko odpadno vodo čistiti in odvajati v skladu s standardi ter jo celo ponovno uporabiti, kar pomaga zmanjšati onesnaževanje okolja in porabo vodnih virov.
2.5 Kemikalije in načela čiščenja reciklirane vode
Čiščenje reciklirane vode se nanaša na metodo upravljanja vodnih virov, ki po čiščenju ponovno uporablja industrijsko odpadno vodo. Zaradi vse večjega pomanjkanja vodnih virov so številna industrijska področja sprejela ukrepe za čiščenje reciklirane vode, ki ne le varčujejo z vodnimi viri, temveč tudi zmanjšujejo stroške čiščenja in odvajanja. Ključ do čiščenja reciklirane vode je odstranjevanje onesnaževal v odpadni vodi, tako da kakovost vode izpolnjuje zahteve za ponovno uporabo, kar zahteva visoko natančnost obdelave in tehnologijo.
Postopek čiščenja reciklirane vode vključuje predvsem naslednje ključne korake:
Predobdelava:odstranite večje delce nečistoč in maščobe z uporabo PAC, PAM itd.
Prilagoditev pH:Za uravnavanje pH se pogosto uporabljajo kemikalije, kot so natrijev hidroksid, žveplova kislina, kalcijev hidroksid itd.
Biološko zdravljenje:odstranjevanje organskih snovi, podpora mikrobni razgradnji, uporaba amonijevega klorida, natrijevega dihidrogenfosfata itd.
Kemična obdelava:oksidativno odstranjevanje organskih snovi in težkih kovin, pogosto uporabljeni ozon, persulfat, natrijev sulfid itd.
Membranska ločitev:Za odstranjevanje raztopljenih snovi in zagotavljanje kakovosti vode uporabite tehnologijo reverzne osmoze, nanofiltracije in ultrafiltracije.
Dezinfekcija:Za odstranitev mikroorganizmov uporabite klor, ozon, kalcijev hipoklorit itd.
Spremljanje in prilagajanje:Zagotovite, da ponovno uporabljena voda ustreza standardom, in za prilagoditve uporabite regulatorje in nadzorno opremo.
Odpihovalci:Zavirajo ali odpravljajo peno z zmanjšanjem površinske napetosti tekočine in uničenjem stabilnosti pene. (Scenariji uporabe odpenjevalcev: biološki sistemi za čiščenje, kemično čiščenje odpadnih voda, čiščenje farmacevtskih odpadnih voda, čiščenje odpadnih voda iz živilske industrije, čiščenje odpadnih voda iz proizvodnje papirja itd.)
Kalcijev hipoklorit:Odstranjujejo onesnaževala, kot je amonijev dušik
Uporaba teh postopkov in kemikalij zagotavlja, da kakovost prečiščene odpadne vode ustreza standardom ponovne uporabe, kar omogoča njeno učinkovito uporabo v industrijski proizvodnji.
Industrijsko čiščenje vode je pomemben del sodobne industrijske proizvodnje. Postopek in izbor kemikalij je treba optimizirati glede na specifične procesne zahteve. Racionalna uporaba kemikalij ne le izboljša učinek čiščenja, temveč tudi zmanjša stroške in vpliv na okolje. V prihodnosti se bo z napredkom tehnologije in izboljšanjem zahtev glede varstva okolja industrijsko čiščenje vode razvijalo v bolj inteligentni in zeleni smeri.