Өнеркәсіптік суды тазарту процестері және химиялық қолдану
Фон
Индустрияландырудың қарқынды дамуымен әртүрлі өнеркәсіптік өндірісте суды тазартудың маңыздылығы барған сайын айқын бола бастады. Өнеркәсіптік суды тазарту процестің бірқалыпты жүруін қамтамасыз ететін маңызды буын ғана емес, сонымен қатар қоршаған ортаны қорғау ережелері мен тұрақты даму талаптарын қанағаттандыратын негізгі шара болып табылады.
Суды тазарту түрі
| Суды тазарту түрі | Негізгі мақсат | Негізгі емдеу объектілері | Негізгі процестер. |
| Шикі суды алдын ала өңдеу | Тұрмыстық немесе өндірістік судың талаптарын қанағаттандыру | Табиғи су көзі су | Сүзу, тұндыру, коагуляция. |
| Технологиялық суды өңдеу | Арнайы процесс талаптарын орындаңыз | Өнеркәсіптік технологиялық су | Жұмсарту, тұзсыздандыру, оксигенация. |
| Айналымдағы салқындатқыш суды тазарту | Жабдықтың қалыпты жұмысын қамтамасыз ету | Айналымдағы салқындатқыш су | Дозалаумен емдеу. |
| Ағынды суларды тазарту | Қоршаған ортаны қорғау | Өнеркәсіптік ағынды сулар | Физикалық, химиялық, биологиялық тазарту. |
| Қайта өңделген суды тазарту | Тұщы суды тұтынуды азайтыңыз | Қолданылған су | Ағынды суларды тазартуға ұқсас. |
Жиі қолданылатын су тазарту химикаттары
| Санат | Жиі қолданылатын химиялық заттар | Функция |
| Флокуляциялық агент | PAC, PAM, PDADMAC， полиаминдер, алюминий сульфаты және т.б. | Тоқтатылған қатты заттар мен органикалық заттарды алып тастаңыз |
| Дезинфекциялау құралдары | TCCA, SDIC, озон, хлор диоксиді, кальций гипохлориті және т.б. | Судағы микроорганизмдерді (мысалы, бактериялар, вирустар, саңырауқұлақтар және қарапайымдылар) өлтіреді. |
| рН реттегіш | Аминосульфон қышқылы, NaOH, әк, күкірт қышқылы және т.б. | Судың рН деңгейін реттеңіз |
| Металл иондарын кетіргіштер | EDTA, ион алмастырғыш шайыр | Судағы ауыр металл иондарын (мысалы, темір, мыс, қорғасын, кадмий, сынап, никель және т.б.) және басқа да зиянды металл иондарын алып тастаңыз. |
| Шкаланың ингибиторы | Органофосфаттар, фосфорорганикалық карбон қышқылдары | Кальций және магний иондары арқылы қақ түзілуін болдырмаңыз. Сондай-ақ металл иондарын жоюдың белгілі бір әсері бар |
| Тотықсыздандырғыш | Натрий сульфиті, гидразин және т.б. | Оттегі коррозиясын болдырмау үшін еріген оттегін алып тастаңыз |
| Тазалау агенті | Лимон қышқылы, күкірт қышқылы, аминосульфон қышқылы | Қақ пен кірді кетіріңіз |
| Тотықтырғыштар | озон, персульфат, хлорсутек, сутегі асқын тотығы және т.б. | Дезинфекция, ластаушы заттарды жою және судың сапасын жақсарту және т.б. |
| Жұмсартқыштар | әк және натрий карбонаты сияқты. | Қаттылық иондарын (кальций, магний иондары) жояды және қақ пайда болу қаупін азайтады |
| Көбікті кетіргіштер/Көбікке қарсы | Көбікті басыңыз немесе жойыңыз | |
| Жою | Кальций гипохлориті | ағызу стандарттарына сәйкес болуы үшін ағынды сулардан NH₃-N алып тастаңыз |
Біз жеткізе аламыз:
Өнеркәсіптік суды тазарту деп өнеркәсіптік суды және оның ағызылатын суын физикалық, химиялық, биологиялық және басқа әдістер арқылы тазарту процесін айтады. Өнеркәсіптік суды тазарту өнеркәсіптік өндірістің ажырамас бөлігі болып табылады және оның маңыздылығы келесі аспектілерде көрінеді:
1.1 Өнімнің сапасын қамтамасыз ету
Өндіріс қажеттіліктерін қанағаттандыру және өнім сапасын қамтамасыз ету үшін металл иондары, тоқтатылған қатты заттар және т.б. сияқты судағы қоспаларды кетіріңіз.
Коррозияны тежеу: Суда еріген оттегі, көмірқышқыл газы және т.б. металл жабдықтың коррозиясын тудыруы және жабдықтың қызмет ету мерзімін қысқартуы мүмкін.
Бақылау микроорганизмдері: судағы бактериялар, балдырлар және басқа микроорганизмдер өнімнің сапасы мен денсаулық қауіпсіздігіне әсер етіп, ластануын тудыруы мүмкін.
1.2 Өндіріс тиімділігін арттыру
Тоқтау уақытын қысқарту: суды үнемі тазарту жабдықтың масштабталуы мен коррозиясын тиімді болдырмайды, жабдыққа техникалық қызмет көрсету және ауыстыру жиілігін азайтады, осылайша өндіріс тиімділігін арттырады.
Процесс шарттарын оңтайландыру: Суды тазарту арқылы өндірістік процестің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін технологиялық талаптарға сай келетін су сапасын алуға болады.
1.3 Өндіріс шығындарын азайту
Қуатты үнемдеу: Суды тазарту арқылы жабдықтың энергия шығынын азайтуға және өндіріс шығындарын үнемдеуге болады.
Масштабтың алдын алу: Судағы кальций және магний иондары сияқты қаттылық иондары қақ түзеді, жабдықтың бетіне жабысып, жылу өткізу тиімділігін төмендетеді.
Жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзарту: Жабдықтың коррозиясын және масштабтауын азайтыңыз, жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартыңыз және жабдықтың амортизациялық шығындарын азайтыңыз.
Материалды тұтынуды азайтыңыз: суды тазарту арқылы биоцидтердің қалдықтарын азайтуға және өндіріс шығындарын азайтуға болады.
Шикізат шығынын азайтыңыз: суды тазарту арқылы қалдық сұйықтықтағы қалған шикізатты қалпына келтіруге және өндіріске қайтаруға болады, осылайша шикізаттың қалдықтарын азайтады және өндіріс шығындарын төмендетеді.
1.4 Қоршаған ортаны қорғау
Ластаушы заттардың шығарындыларын азайту: өнеркәсіптік ағынды суларды тазартқаннан кейін ластаушы заттардың шығарындыларының концентрациясын азайтуға және су ортасын қорғауға болады.
Су ресурстарын қайта өңдеуді жүзеге асырыңыз: Суды тазарту арқылы өнеркәсіптік суды қайта өңдеуге болады және тұщы су ресурстарына тәуелділікті азайтуға болады.
1.5 Қоршаған ортаны қорғау ережелерін сақтаңыз
Шығарындылар стандарттарына сәйкес келу: Өнеркәсіптік ағынды сулар ұлттық және жергілікті шығарындылар стандарттарына сәйкес келуі керек және суды тазарту осы мақсатқа жетудің маңызды құралы болып табылады.
Қорыта айтқанда, өнеркәсіптік суды тазарту тек өнім сапасы мен өндіріс тиімділігіне байланысты емес, сонымен қатар кәсіпорындардың экономикалық пайдасы мен қоршаған ортаны қорғауға байланысты. Суды ғылыми және негізделген тазарту арқылы су ресурстарын оңтайлы пайдалануға қол жеткізуге және өнеркәсіптің тұрақты дамуына ықпал етуге болады.
Өнеркәсіптік суды тазарту энергетика, химия, фармацевтика, металлургия, тамақ және сусындар өнеркәсібін және т.б. қоса алғанда, кең ауқымды салаларды қамтиды. Оны тазарту процесі әдетте су сапасына қойылатын талаптар мен ағызу стандарттарына сәйкес реттеледі.
2.1 Инфлуенттік тазарту (шикі суды алдын ала өңдеу)
Өнеркәсіптік суды тазартуда шикі суды алдын ала тазарту негізінен бастапқы сүзуді, коагуляцияны, флокуляцияны, тұндыруды, флотацияны, дезинфекцияны, рН реттеуді, металл иондарын жоюды және соңғы сүзуді қамтиды. Жиі қолданылатын химиялық заттарға мыналар жатады:
Коагулянттар мен флокулянттар: мысалы, PAC, PAM, PDADMAC, полиаминдер, алюминий сульфаты және т.б.
Жұмсартқыштар: әк және натрий карбонаты сияқты.
Дезинфекциялау құралдары: TCCA, SDIC, кальций гипохлориті, озон, хлор диоксиді және т.б.
pH реттегіштері: мысалы, аминосульфон қышқылы, натрий гидроксиді, әк, күкірт қышқылы және т.б.
Металл иондарын кетіргіштер EDTA, ион алмастырғыш шайыр т.б.,
шкала ингибиторы: органофосфаттар, фосфорорганикалық карбон қышқылдары және т.б.
Адсорбенттер: белсендірілген көмір, белсендірілген глинозем және т.б.
Бұл химиялық заттарды біріктіру және пайдалану өнеркәсіптік суды тазартуға судағы суспензияны, органикалық ластаушы заттарды, металл иондарын және микроорганизмдерді тиімді жоюға, су сапасының өндірістік қажеттіліктерге сәйкес келуін қамтамасыз етуге және кейінгі тазарту жүктемесін азайтуға көмектеседі.
2.2 Технологиялық суды тазарту
Өнеркәсіптік суды өңдеуде технологиялық суды өңдеу негізінен алдын ала өңдеуді, жұмсартуды, тотықсыздандыруды, темір мен марганецті кетіруді, тұзсыздандыруды, зарарсыздандыруды және дезинфекцияны қамтиды. Әрбір қадам судың сапасын оңтайландыру және әртүрлі өнеркәсіптік жабдықтың қалыпты жұмысын қамтамасыз ету үшін әртүрлі химиялық заттарды қажет етеді. Жалпы химиялық заттарға мыналар жатады:
| Коагулянттар мен флокулянттар: | мысалы, PAC, PAM, PDADMAC, полиаминдер, алюминий сульфаты және т.б. |
| Жұмсартқыштар: | әк және натрий карбонаты сияқты. |
| Дезинфекциялық заттар: | мысалы, TCCA, SDIC, кальций гипохлориті, озон, хлор диоксиді және т.б. |
| рН реттегіштері: | мысалы, аминосульфон қышқылы, натрий гидроксиді, әк, күкірт қышқылы және т.б. |
| Металл иондарын кетіргіштер: | EDTA, ион алмастырғыш шайыр |
| Шкаланың ингибиторы: | органофосфаттар, фосфорорганикалық карбон қышқылдары және т.б. |
| Адсорбенттер: | мысалы, белсендірілген көмір, белсендірілген глинозем және т.б. |
Бұл химиялық заттар суды тазарту процесінің әртүрлі комбинациялары арқылы технологиялық судың әртүрлі қажеттіліктерін қанағаттандыра алады, су сапасының өндіріс стандарттарына сәйкес келуін қамтамасыз етеді, жабдықтың зақымдану қаупін азайтады және өндіріс тиімділігін арттырады.
2.3 Айналымдағы салқындатқыш суды тазарту
Айналмалы салқындатқыш суды тазарту өнеркәсіптік суды тазартудың өте маңызды бөлігі болып табылады, әсіресе өнеркәсіптік объектілердің көпшілігінде (мысалы, химиялық зауыттар, электр станциялары, болат зауыттары және т.б.), онда салқындатқыш су жүйелері салқындату жабдықтары мен процестері үшін кеңінен қолданылады. Айналымдағы салқындатқыш су жүйелері үлкен су көлеміне және жиі айналымға байланысты масштабтауға, коррозияға, микробтардың өсуіне және басқа мәселелерге сезімтал. Сондықтан бұл проблемаларды бақылау және жүйенің тұрақты жұмысын қамтамасыз ету үшін суды тазартудың тиімді әдістерін қолдану қажет.
Айналымдағы салқындатқыш суды тазарту жүйедегі қабыршақтануды, коррозияны және биологиялық ластануды болдырмауға және салқындату тиімділігін қамтамасыз етуге бағытталған. Салқындатқыш судағы негізгі параметрлерді (мысалы, рН, қаттылық, лайлылық, еріген оттегі, микроорганизмдер және т.б.) бақылаңыз және мақсатты тазарту үшін су сапасы мәселелерін талдаңыз.
| Коагулянттар мен флокулянттар: | мысалы, PAC, PAM, PDADMAC, полиаминдер, алюминий сульфаты және т.б. |
| Жұмсартқыштар: | әк және натрий карбонаты сияқты. |
| Дезинфекциялық заттар: | мысалы, TCCA, SDIC, кальций гипохлориті, озон, хлор диоксиді және т.б. |
| рН реттегіштері: | мысалы, аминосульфон қышқылы, натрий гидроксиді, әк, күкірт қышқылы және т.б. |
| Металл иондарын кетіргіштер: | EDTA, ион алмастырғыш шайыр |
| Шкаланың ингибиторы: | органофосфаттар, фосфорорганикалық карбон қышқылдары және т.б. |
| Адсорбенттер: | мысалы, белсендірілген көмір, белсендірілген глинозем және т.б. |
Бұл химиялық заттар мен өңдеу әдістері қабыршақтануды, коррозияны және микробтық ластануды болдырмауға, салқындатқыш су жүйесінің ұзақ мерзімді тұрақты жұмысын қамтамасыз етуге, жабдықтың зақымдалуын және энергияны тұтынуды азайтуға және жүйенің тиімділігін арттыруға көмектеседі.
2.4 Ағынды суларды тазарту
Өнеркәсіптік ағынды суларды тазарту процесін ағынды сулардың сипаттамаларына және тазарту мақсаттарына сәйкес бірнеше кезеңдерге бөлуге болады, оның ішінде негізінен алдын ала тазарту, қышқылдық-негізді бейтараптандыру, органикалық заттар мен суспензияларды жою, аралық және кеңейтілген тазарту, дезинфекция және зарарсыздандыру, шламды өңдеу. және қайта өңделген суды тазарту. Әрбір буын ағынды суларды тазарту процесінің тиімділігі мен тиянақтылығын қамтамасыз ету үшін бірге жұмыс істеу үшін әртүрлі химиялық заттарды қажет етеді.
Өндірістік ағынды суларды тазарту үш негізгі әдіске бөлінеді: физикалық, химиялық және биологиялық, шығарындылар нормаларын орындау және қоршаған ортаның ластануын азайту үшін.
Физикалық әдіс:тұндыру, сүзу, флотация және т.б.
Химиялық әдіс:бейтараптандыру, тотығу-тотықсыздану, химиялық тұндыру.
Биологиялық әдіс:белсенді тұнба әдісі, мембраналық биореактор (MBR) және т.б.
Жалпы химиялық заттарға мыналар жатады:
| Коагулянттар мен флокулянттар: | мысалы, PAC, PAM, PDADMAC, полиаминдер, алюминий сульфаты және т.б. |
| Жұмсартқыштар: | әк және натрий карбонаты сияқты. |
| Дезинфекциялық заттар: | мысалы, TCCA, SDIC, кальций гипохлориті, озон, хлор диоксиді және т.б. |
| рН реттегіштері: | мысалы, аминосульфон қышқылы, натрий гидроксиді, әк, күкірт қышқылы және т.б. |
| Металл иондарын кетіргіштер: | EDTA, ион алмастырғыш шайыр |
| Шкаланың ингибиторы: | органофосфаттар, фосфорорганикалық карбон қышқылдары және т.б. |
| Адсорбенттер: | мысалы, белсендірілген көмір, белсендірілген глинозем және т.б. |
Осы химиялық заттарды тиімді қолдану арқылы өнеркәсіптік ағынды суларды стандарттарға сәйкес тазартуға және ағызуға, тіпті қайта пайдалануға болады, бұл қоршаған ортаның ластануын және су ресурстарын тұтынуды азайтуға көмектеседі.
2.5 Қайта өңделген суды тазарту
Қайта өңделген суды тазарту тазартудан кейін өнеркәсіптік ағынды суларды қайта пайдаланатын су ресурстарын басқару әдісін білдіреді. Су ресурстарының тапшылығының артуымен көптеген өнеркәсіптік кен орындарында суды қайта өңдеу шаралары қолданылды, бұл су ресурстарын үнемдеп қана қоймайды, сонымен қатар тазарту мен ағызуға кететін шығындарды азайтады. Қайта өңделген суды тазартудың кілті судың сапасы қайта пайдалану талаптарына сәйкес келетіндей етіп ағынды сулардағы ластаушы заттарды жою болып табылады, бұл өңдеудің жоғары дәлдігі мен технологиясын талап етеді.
Қайта өңделген суды тазарту процесі негізінен келесі негізгі қадамдарды қамтиды:
Алдын ала емдеу:PAC, PAM және т.б. пайдаланып, қоспалар мен майдың үлкен бөлшектерін кетіріңіз.
рН реттеу:рН реттеңіз, жиі қолданылатын химиялық заттарға натрий гидроксиді, күкірт қышқылы, кальций гидроксиді және т.б.
Биологиялық өңдеу:органикалық заттарды жою, микробтардың ыдырауын қолдау, аммоний хлориді, натрий дигидрофосфаты және т.б.
Химиялық өңдеу:органикалық заттар мен ауыр металдарды тотықтырғышпен жою, жиі қолданылатын озон, персульфат, натрий сульфиді және т.б.
Мембрананың бөлінуі:еріген заттарды кетіру және судың сапасын қамтамасыз ету үшін кері осмос, нанофильтрация және ультрафильтрация технологиясын пайдаланыңыз.
Дезинфекция:микроорганизмдерді жою, хлор, озон, кальций гипохлоритін және т.б.
Бақылау және реттеу:Қайта пайдаланылған судың стандарттарға сәйкес келетініне көз жеткізіңіз және реттеу үшін реттегіштер мен бақылау жабдығын пайдаланыңыз.
Көбікті кетіргіштер:Олар сұйықтықтың беттік керілуін азайту және көбіктің тұрақтылығын бұзу арқылы көбікті басады немесе жояды. (Көбіксіздендіргіштерді қолдану сценарийлері: биологиялық тазарту жүйелері, ағынды суларды химиялық тазарту, ағынды суларды фармацевтикалық тазарту, тағамдық ағынды суларды тазарту, қағаз өндірісіндегі ағынды суларды тазарту және т.б.)
Кальций гипохлориті:Олар аммиак азоты сияқты ластаушы заттарды жояды
Бұл процестер мен химиялық заттарды қолдану тазартылған ағынды сулардың сапасының қайта пайдалану стандарттарына сәйкестігін қамтамасыз етеді, оны өнеркәсіптік өндірісте тиімді пайдалануға мүмкіндік береді.
Өнеркәсіптік суды тазарту қазіргі заманғы өнеркәсіптік өндірістің маңызды бөлігі болып табылады. Оның процесі мен химиялық таңдауы нақты технологиялық талаптарға сәйкес оңтайландырылған болуы керек. Химиялық заттарды ұтымды қолдану тек өңдеу әсерін жақсартуға ғана емес, сонымен қатар шығындарды азайтуға және қоршаған ортаға әсерді азайтуға мүмкіндік береді. Болашақта технологияның жетілуіне және қоршаған ортаны қорғау талаптарының жетілдірілуіне байланысты өнеркәсіптік суды тазарту анағұрлым интеллектуалды және жасыл бағытта дамитын болады.