Промислові процеси очищення води та хімічне застосування
Передісторія
Зі швидким розвитком індустріалізації важливість очищення води в різних промислових виробництвах стає дедалі очевиднішою. Промислове очищення води є не лише важливою ланкою для забезпечення безперебійного перебігу процесу, але й ключовим заходом для дотримання екологічних норм та вимог сталого розвитку.
Тип очищення води
| Тип очищення води | Основне призначення | Основні об'єкти лікування | Основні процеси. |
| Попереднє очищення сирої води | Відповідають вимогам щодо побутової або промислової води | Природне джерело води | Фільтрація, седиментація, коагуляція. |
| Очищення технологічної води | Відповідність конкретним вимогам процесу | Промислова технологічна вода | Пом'якшення, опріснення, деоксигенація. |
| Обробка циркулюючої охолоджувальної води | Забезпечити нормальну роботу обладнання | Циркуляційна охолоджувальна вода | Дозування лікування. |
| Очищення стічних вод | Захистіть довкілля | Промислові стічні води | Фізична, хімічна, біологічна обробка. |
| Очищення переробленої води | Зменште споживання прісної води | Використана вода | Подібно до очищення стічних вод. |
Зазвичай використовувані хімікати для очищення води
| Категорія | Зазвичай використовувані хімічні речовини | Функція |
| Флокулянт | PAC, PAM, PDADMAC, поліаміни, сульфат алюмінію тощо. | Видалення зважених твердих частинок та органічних речовин |
| Дезінфікуючі засоби | такі як TCCA, SDIC, озон, діоксид хлору, гіпохлорит кальцію тощо | Знищує мікроорганізми у воді (такі як бактерії, віруси, грибки та найпростіші) |
| регулятор pH | Аміносульфонова кислота, NaOH, вапно, сірчана кислота тощо. | Регулювання pH води |
| Засоби для видалення іонів металів | ЕДТА, іонообмінна смола | Видаляє іони важких металів (таких як залізо, мідь, свинець, кадмій, ртуть, нікель тощо) та інші шкідливі іони металів з води |
| Інгібітор накипу | Органофосфати, фосфорорганічні карбонові кислоти | Запобігає утворенню накипу завдяки іонам кальцію та магнію. Також має певний ефект видалення іонів металів. |
| Розкислювач | Сульфіт натрію, гідразин тощо. | Видалення розчиненого кисню для запобігання кисневій корозії |
| Засіб для чищення | Лимонна кислота, сірчана кислота, аміносульфонова кислота | Видалення накипу та забруднень |
| Окислювачі | озон, персульфат, хлористий водень, перекис водню тощо. | Дезінфекція, видалення забруднюючих речовин та покращення якості води тощо. |
| Пом'якшувачі | такі як вапно та карбонат натрію. | Видаляє іони жорсткості (іони кальцію, магнію) та зменшує ризик утворення накипу |
| Піногасники/Піногасник | Придушення або усунення піни | |
| Видалення | Гіпохлорит кальцію | видалення NH₃-N зі стічних вод, щоб вони відповідали стандартам скидання |
Хімічні речовини для очищення води, які ми можемо поставити:
Промислове очищення води стосується процесу очищення промислових вод та їх скидних вод за допомогою фізичних, хімічних, біологічних та інших методів. Промислове очищення води є невід'ємною частиною промислового виробництва, і його важливість відображається в таких аспектах:
1.1 Забезпечення якості продукції
Видаляйте домішки з води, такі як іони металів, зважені тверді речовини тощо, щоб задовольнити виробничі потреби та забезпечити якість продукції.
Запобігання корозії: Розчинений кисень, вуглекислий газ тощо у воді може спричинити корозію металевого обладнання та скоротити термін його служби.
Контроль мікроорганізмів: Бактерії, водорості та інші мікроорганізми у воді можуть спричинити забруднення продукту, впливаючи на його якість та безпеку для здоров'я.
1.2 Підвищення ефективності виробництва
Зменшення часу простою: регулярне очищення води може ефективно запобігти утворенню накипу та корозії обладнання, зменшити частоту технічного обслуговування та заміни обладнання, а отже, підвищити ефективність виробництва.
Оптимізація умов процесу: Завдяки очищенню води можна отримати якість води, яка відповідає вимогам процесу, щоб забезпечити стабільність виробничого процесу.
1.3 Зменшення виробничих витрат
Економія енергії: Завдяки очищенню води можна зменшити споживання енергії обладнанням та заощадити виробничі витрати.
Запобігання утворенню накипу: іони жорсткості, такі як іони кальцію та магнію у воді, утворюють накип, прилипають до поверхні обладнання та знижують ефективність теплопровідності.
Збільшення терміну служби обладнання: зменшення корозії та утворення накипу на обладнанні, збільшення терміну служби обладнання та зменшення витрат на амортизацію обладнання.
Зменшення споживання матеріалів: завдяки очищенню води можна зменшити втрати біоцидів та знизити виробничі витрати.
Зменшення споживання сировини: завдяки очищенню води, залишки сировини у відхідній рідині можна відновити та повернути у виробництво, тим самим зменшуючи втрати сировини та знижуючи виробничі витрати.
1.4 Захист довкілля
Зменшення викидів забруднюючих речовин: Після очищення промислових стічних вод можна зменшити концентрацію викидів забруднюючих речовин та захистити водне середовище.
Реалізуйте переробку водних ресурсів: завдяки очищенню води промислову воду можна переробляти та зменшити залежність від прісноводних ресурсів.
1.5 Дотримуйтесь екологічних норм
Відповідність стандартам викидів: Промислові стічні води повинні відповідати національним та місцевим стандартам викидів, а очищення води є важливим засобом досягнення цієї мети.
Підсумовуючи, промислове очищення води пов'язане не лише з якістю продукції та ефективністю виробництва, але й з економічними вигодами та захистом навколишнього середовища підприємств. Завдяки науковому та розумному очищенню води можна досягти оптимального використання водних ресурсів та сприяти сталому розвитку промисловості.
Промислове очищення води охоплює широкий спектр галузей, включаючи енергетичну, хімічну, фармацевтичну, металургійну, харчову промисловість тощо. Процес очищення зазвичай налаштовується відповідно до вимог до якості води та стандартів скидів.
2.1 Хімічні речовини та принципи очищення стічних вод (попереднє очищення сирої води)
Попередня обробка сирої води в промислових системах водоочищення включає в себе первинну фільтрацію, коагуляцію, флокуляцію, седиментацію, флотацію, дезінфекцію, регулювання pH, видалення іонів металів та остаточну фільтрацію. Зазвичай використовуються такі хімічні речовини:
Коагулянти та флокулянти: такі як PAC, PAM, PDADMAC, поліаміни, сульфат алюмінію тощо.
Пом’якшувачі: такі як вапно та карбонат натрію.
Дезінфікуючі засоби: такі як TCCA, SDIC, гіпохлорит кальцію, озон, діоксид хлору тощо.
регулятори pH: такі як аміносульфонова кислота, гідроксид натрію, вапно, сірчана кислота тощо.
Засоби для видалення іонів металів: ЕДТА, іонообмінна смола тощо
інгібітор накипу: органофосфати, фосфорорганічні карбонові кислоти тощо.
Адсорбенти: такі як активоване вугілля, активований оксид алюмінію тощо.
Поєднання та використання цих хімічних речовин може допомогти промисловій обробці води ефективно видаляти зважені речовини, органічні забруднювачі, іони металів та мікроорганізми у воді, забезпечити відповідність якості води виробничим потребам та зменшити навантаження на подальше очищення.
2.2 Хімічні речовини та принципи очищення технологічної води
Очищення технологічної води в промислових системах водопідготовки в основному включає попереднє очищення, пом'якшення, розкислення, видалення заліза та марганцю, опріснення, стерилізацію та дезінфекцію. Кожен етап вимагає різних хімічних речовин для оптимізації якості води та забезпечення нормальної роботи різного промислового обладнання. До поширених хімічних речовин належать:
| Коагулянти та флокулянти: | такі як PAC, PAM, PDADMAC, поліаміни, сульфат алюмінію тощо. |
| Пом'якшувачі: | такі як вапно та карбонат натрію. |
| Дезінфікуючі засоби: | такі як TCCA, SDIC, гіпохлорит кальцію, озон, діоксид хлору тощо. |
| Регулятори pH: | такі як аміносульфонова кислота, гідроксид натрію, вапно, сірчана кислота тощо. |
| Засоби для видалення іонів металів: | ЕДТА, іонообмінна смола |
| Інгібітор накипу: | органофосфати, фосфорорганічні карбонові кислоти тощо. |
| Адсорбенти: | такі як активоване вугілля, активований оксид алюмінію тощо. |
Ці хімічні речовини можуть задовольнити різні потреби технологічної води завдяки різним комбінаціям процесів очищення води, забезпечити відповідність якості води виробничим стандартам, зменшити ризик пошкодження обладнання та підвищити ефективність виробництва.
2.3 Хімічні речовини та принципи обробки циркуляційної охолоджувальної води
Очищення циркуляційної охолоджувальної води є дуже важливою частиною промислового водоочищення, особливо на більшості промислових об'єктів (таких як хімічні заводи, електростанції, сталеливарні заводи тощо), де системи охолоджувальної води широко використовуються для охолодження обладнання та процесів. Системи циркуляційної охолоджувальної води схильні до утворення накипу, корозії, росту мікробів та інших проблем через великий об'єм води та часту циркуляцію. Тому для контролю цих проблем та забезпечення стабільної роботи системи необхідно використовувати ефективні методи очищення води.
Очищення циркулюючої охолоджувальної води має на меті запобігти утворенню накипу, корозії та біологічному забрудненню в системі, а також забезпечити ефективність охолодження. Слід контролювати основні параметри охолоджувальної води (такі як pH, жорсткість, каламутність, розчинений кисень, мікроорганізми тощо) та аналізувати проблеми з якістю води для цілеспрямованого очищення.
| Коагулянти та флокулянти: | такі як PAC, PAM, PDADMAC, поліаміни, сульфат алюмінію тощо. |
| Пом'якшувачі: | такі як вапно та карбонат натрію. |
| Дезінфікуючі засоби: | такі як TCCA, SDIC, гіпохлорит кальцію, озон, діоксид хлору тощо. |
| Регулятори pH: | такі як аміносульфонова кислота, гідроксид натрію, вапно, сірчана кислота тощо. |
| Засоби для видалення іонів металів: | ЕДТА, іонообмінна смола |
| Інгібітор накипу: | органофосфати, фосфорорганічні карбонові кислоти тощо. |
| Адсорбенти: | такі як активоване вугілля, активований оксид алюмінію тощо. |
Ці хімічні речовини та методи обробки допомагають запобігти утворенню накипу, корозії та мікробному забрудненню, забезпечують довгострокову стабільну роботу системи охолодження, зменшують пошкодження обладнання та споживання енергії, а також підвищують ефективність системи.
2.4 Хімічні речовини та принципи очищення стічних вод
Процес очищення промислових стічних вод можна розділити на кілька етапів залежно від характеристик стічних вод та цілей очищення, включаючи головним чином попереднє очищення, кислотно-лужну нейтралізацію, видалення органічних речовин та зважених твердих частинок, проміжне та поглиблене очищення, дезінфекцію та стерилізацію, обробку осаду та очищення оборотної води. Кожна ланка вимагає різних хімічних речовин для спільної роботи, щоб забезпечити ефективність та ретельність процесу очищення стічних вод.
Очищення промислових стічних вод поділяється на три основні методи: фізичний, хімічний та біологічний, щоб відповідати нормам викидів та зменшити забруднення навколишнього середовища.
Фізичний метод:седиментація, фільтрація, флотація тощо.
Хімічний метод:нейтралізація, окисно-відновні реакції, хімічне осадження.
Біологічний метод:метод активного мулу, мембранний біореактор (МБР) тощо.
До поширених хімічних речовин належать:
| Коагулянти та флокулянти: | такі як PAC, PAM, PDADMAC, поліаміни, сульфат алюмінію тощо. |
| Пом'якшувачі: | такі як вапно та карбонат натрію. |
| Дезінфікуючі засоби: | такі як TCCA, SDIC, гіпохлорит кальцію, озон, діоксид хлору тощо. |
| Регулятори pH: | такі як аміносульфонова кислота, гідроксид натрію, вапно, сірчана кислота тощо. |
| Засоби для видалення іонів металів: | ЕДТА, іонообмінна смола |
| Інгібітор накипу: | органофосфати, фосфорорганічні карбонові кислоти тощо. |
| Адсорбенти: | такі як активоване вугілля, активований оксид алюмінію тощо. |
Завдяки ефективному застосуванню цих хімікатів, промислові стічні води можна очищувати та скидати відповідно до стандартів, і навіть використовувати повторно, що допомагає зменшити забруднення навколишнього середовища та споживання водних ресурсів.
2.5 Хімічні речовини та принципи очищення оборотної води
Очищення оборотної води – це метод управління водними ресурсами, який передбачає повторне використання промислових стічних вод після очищення. Зі зростаючою нестачею водних ресурсів багато промислових галузей запровадили заходи з очищення оборотної води, що не тільки економить водні ресурси, але й знижує вартість очищення та скидання води. Ключем до очищення оборотної води є видалення забруднюючих речовин у стічних водах, щоб якість води відповідала вимогам повторного використання, що вимагає високої точності обробки та технології.
Процес очищення оборотної води включає в себе наступні ключові етапи:
Попередня обробка:видалити великі частинки домішок та жиру за допомогою PAC, PAM тощо
Регулювання pH:Для регулювання pH зазвичай використовуються такі хімічні речовини, як гідроксид натрію, сірчана кислота, гідроксид кальцію тощо.
Біологічна обробка:видалення органічних речовин, підтримка мікробного розкладання, використання хлориду амонію, дигідрофосфату натрію тощо.
Хімічна обробка:окислювальне видалення органічних речовин і важких металів, зазвичай використовуються озон, персульфат, сульфід натрію тощо.
Мембранне розділення:використовувати технології зворотного осмосу, нанофільтрації та ультрафільтрації для видалення розчинених речовин та забезпечення якості води.
Дезінфекція:видалення мікроорганізмів, використання хлору, озону, гіпохлориту кальцію тощо.
Моніторинг та коригування:Переконайтеся, що повторно використана вода відповідає стандартам, і використовуйте регулятори та моніторингове обладнання для регулювання.
Піногасники:Вони пригнічують або усувають піну, зменшуючи поверхневий натяг рідини та руйнуючи її стабільність. (Сценарії застосування піногасників: системи біологічного очищення, хімічне очищення стічних вод, очищення фармацевтичних стічних вод, очищення харчових стічних вод, очищення стічних вод паперового виробництва тощо)
Гіпохлорит кальцію:Вони видаляють забруднюючі речовини, такі як аміачний азот
Застосування цих процесів і хімікатів гарантує, що якість очищених стічних вод відповідає стандартам повторного використання, що дозволяє ефективно використовувати їх у промисловому виробництві.
Промислове очищення води є важливою частиною сучасного промислового виробництва. Його процес та вибір хімікатів потребують оптимізації відповідно до конкретних вимог процесу. Раціональне застосування хімікатів може не тільки покращити ефект очищення, але й знизити витрати та зменшити вплив на навколишнє середовище. У майбутньому, з розвитком технологій та покращенням вимог до охорони навколишнього середовища, промислове очищення води розвиватиметься в більш інтелектуальному та екологічному напрямку.