Արդյունաբերական ջրամաքրման գործընթացներ և քիմիական կիրառություններ
Ֆոն
Արդյունաբերության արագ զարգացման հետ մեկտեղ, ջրի մաքրման կարևորությունը տարբեր արդյունաբերական արտադրություններում ավելի ու ավելի ակնհայտ է դառնում: Արդյունաբերական ջրի մաքրումը ոչ միայն գործընթացի սահուն ընթացքն ապահովելու կարևոր օղակ է, այլև շրջակա միջավայրի կանոնակարգերի և կայուն զարգացման պահանջների կատարման կարևոր միջոց:
Ջրի մաքրման տեսակը
| Ջրի մաքրման տեսակը | Հիմնական նպատակը | Հիմնական բուժման օբյեկտներ | Հիմնական գործընթացները։ |
| Հում ջրի նախնական մշակում | Բավարարեք կենցաղային կամ արդյունաբերական ջրի պահանջները | Բնական ջրային աղբյուրի ջուր | Զտում, նստվածքացում, կոագուլյացիա։ |
| Գործընթացային ջրի մաքրում | Բավարարեք գործընթացի հատուկ պահանջները | Արդյունաբերական գործընթացների ջուր | Փափկացում, աղազրկում, թթվածնի պակասեցում։ |
| Շրջանառվող սառեցնող ջրի մաքրում | Ապահովել սարքավորումների բնականոն գործունեությունը | Շրջանառվող սառեցնող ջուր | Դեղաչափային բուժում։ |
| Կեղտաջրերի մաքրում | Պաշտպանեք շրջակա միջավայրը | Արդյունաբերական կեղտաջրեր | Ֆիզիկական, քիմիական, կենսաբանական բուժում։ |
| Վերամշակված ջրի մաքրում | Նվազեցրեք թարմ ջրի օգտագործումը | Օգտագործված ջուր | Նման է կեղտաջրերի մաքրմանը։ |
Հաճախ օգտագործվող ջրի մաքրման քիմիական նյութեր
| Կատեգորիա | Հաճախ օգտագործվող քիմիական նյութեր | Ֆունկցիա |
| Ֆլոկուլացնող նյութ | PAC, PAM, PDADMAC, պոլիամիններ, ալյումինի սուլֆատ և այլն: | Հեռացրեք կախված պինդ մասնիկները և օրգանական նյութերը |
| Ախտահանիչներ | ինչպիսիք են TCCA-ն, SDIC-ը, օզոնը, քլորի երկօքսիդը, կալցիումի հիպոքլորիտը և այլն | Սպանում է ջրում առկա միկրոօրգանիզմները (օրինակ՝ մանրէներ, վիրուսներ, սնկեր և նախակենդանիներ): |
| pH կարգավորիչ | Ամինոսուլֆոնաթթու, NaOH, կիր, ծծմբական թթու և այլն։ | Կարգավորեք ջրի pH-ը |
| Մետաղական իոնների հեռացնող միջոցներ | EDTA, իոնափոխանակիչ խեժ | Հեռացրեք ծանր մետաղների իոնները (օրինակ՝ երկաթ, պղինձ, կապար, կադմիում, սնդիկ, նիկել և այլն) և ջրից այլ վնասակար մետաղական իոններ |
| Կշեռքի արգելակիչ | Օրգանոֆոսֆատներ, օրգանոֆոսֆորային կարբոնաթթուներ | Կանխում է կալցիումի և մագնեզիումի իոնների կողմից թեփի առաջացումը։ Նաև ունի մետաղական իոնները հեռացնելու որոշակի ազդեցություն։ |
| Դեօքսիդացնող | Նատրիումի սուլֆիտ, հիդրազին և այլն։ | Հեռացրեք լուծված թթվածինը՝ թթվածնի կոռոզիան կանխելու համար |
| Մաքրող միջոց | Կիտրոնաթթու, ծծմբական թթու, ամինոսուլֆոնաթթու | Հեռացրեք կշեռքը և կեղտը |
| Օքսիդանտներ | օզոն, պերսուլֆատ, ջրածնի քլորիդ, ջրածնի պերօքսիդ և այլն։ | Ախտահանում, աղտոտիչների հեռացում և ջրի որակի բարելավում և այլն: |
| Մեղմացուցիչներ | ինչպիսիք են կիրը և նատրիումի կարբոնատը։ | Հեռացնում է կարծրության իոնները (կալցիում, մագնեզիումի իոններ) և նվազեցնում է թեփի առաջացման ռիսկը |
| Հակափրփրացողներ/Հակափրփրացնող միջոց | Փրփուրը ճնշել կամ վերացնել | |
| Հեռացում | Կալցիումի հիպոքլորիտ | Հեռացնել NH₃-N կեղտաջրերից՝ դրանք համապատասխանեցնելով արտանետման չափանիշներին |
Ջրի մաքրման քիմիական նյութեր, որոնք մենք կարող ենք մատակարարել.
Արդյունաբերական ջրերի մաքրումը վերաբերում է արդյունաբերական ջրերի և դրանց արտանետվող ջրերի մաքրման գործընթացին՝ ֆիզիկական, քիմիական, կենսաբանական և այլ մեթոդներով: Արդյունաբերական ջրերի մաքրումը արդյունաբերական արտադրության անբաժանելի մասն է, և դրա կարևորությունը արտացոլվում է հետևյալ ասպեկտներում.
1.1 Ապահովեք ապրանքի որակը
Հեռացրեք ջրում առկա խառնուրդները, ինչպիսիք են մետաղական իոնները, կախված պինդ մարմինները և այլն՝ արտադրական կարիքները բավարարելու և արտադրանքի որակն ապահովելու համար։
Կանխում է կոռոզիան. Ջրի մեջ լուծված թթվածինը, ածխաթթու գազը և այլն կարող են առաջացնել մետաղական սարքավորումների կոռոզիա և կրճատել սարքավորումների կյանքի տևողությունը։
Վերահսկել միկրոօրգանիզմները. Ջրի մեջ առկա մանրէները, ջրիմուռները և այլ միկրոօրգանիզմները կարող են առաջացնել արտադրանքի աղտոտում, ազդելով արտադրանքի որակի և առողջության անվտանգության վրա։
1.2 Բարելավել արտադրության արդյունավետությունը
Նվազեցնել պարապուրդի ժամանակը. Ջրի կանոնավոր մաքրումը կարող է արդյունավետորեն կանխել սարքավորումների նստվածքագոյացումը և կոռոզիան, նվազեցնել սարքավորումների սպասարկման և փոխարինման հաճախականությունը և այդպիսով բարելավել արտադրության արդյունավետությունը։
Գործընթացի պայմանների օպտիմալացում. Ջրի մաքրման միջոցով կարելի է ստանալ գործընթացի պահանջներին համապատասխանող ջրի որակ՝ ապահովելով արտադրական գործընթացի կայունությունը։
1.3 Նվազեցնել արտադրական ծախսերը
Էներգիայի խնայողություն. Ջրի մաքրման միջոցով սարքավորումների էներգիայի սպառումը կարող է կրճատվել և արտադրական ծախսերը կարող են խնայվել։
Կանխել թեփի առաջացումը. Ջրի մեջ պարունակվող կարծրության իոնները, ինչպիսիք են կալցիումի և մագնեզիումի իոնները, կարող են թեփ առաջացնել, կպչել սարքավորումների մակերեսին, նվազեցնելով ջերմահաղորդականության արդյունավետությունը։
Երկարացնել սարքավորումների ծառայության ժամկետը. նվազեցնել սարքավորումների կոռոզիան և շերտազատումը, երկարացնել սարքավորումների ծառայության ժամկետը և նվազեցնել սարքավորումների մաշվածության ծախսերը։
Նվազեցնել նյութերի սպառումը. Ջրի մաքրման միջոցով կարելի է կրճատել բիոցիդների թափոնները և կրճատել արտադրական ծախսերը։
Հումքի սպառման կրճատում. Ջրի մաքրման միջոցով թափոնային հեղուկի մեջ մնացած հումքը կարող է վերականգնվել և վերադարձվել արտադրության, այդպիսով նվազեցնելով հումքի կորուստը և իջեցնելով արտադրական ծախսերը։
1.4 Պաշտպանեք շրջակա միջավայրը
Կրճատել աղտոտիչների արտանետումները. Արդյունաբերական կեղտաջրերի մաքրումից հետո աղտոտիչների արտանետումների կոնցենտրացիան կարող է նվազել և ջրային միջավայրը կարող է պաշտպանվել:
Իրականացրեք ջրային ռեսուրսների վերամշակում. Ջրի մաքրման միջոցով արդյունաբերական ջուրը կարող է վերամշակվել և նվազել քաղցրահամ ջրային ռեսուրսներից կախվածությունը։
1.5 Համապատասխանեցեք շրջակա միջավայրի կանոնակարգերին
Համապատասխանեցրեք արտանետումների չափանիշներին. Արդյունաբերական կեղտաջրերը պետք է համապատասխանեն ազգային և տեղական արտանետումների չափանիշներին, և ջրի մաքրումը կարևոր միջոց է այս նպատակին հասնելու համար:
Ամփոփելով՝ արդյունաբերական ջրերի մաքրումը կապված է ոչ միայն արտադրանքի որակի և արտադրության արդյունավետության, այլև ձեռնարկությունների տնտեսական օգուտների և շրջակա միջավայրի պաշտպանության հետ։ Գիտական և ողջամիտ ջրերի մաքրման միջոցով կարելի է հասնել ջրային ռեսուրսների օպտիմալ օգտագործմանը և խթանել արդյունաբերության կայուն զարգացումը։
Արդյունաբերական ջրերի մաքրումը ընդգրկում է ոլորտների լայն շրջանակ, այդ թվում՝ էներգետիկայի, քիմիական, դեղագործական, մետալուրգիայի, սննդի և խմիչքի արդյունաբերության և այլն: Մաքրման գործընթացը սովորաբար հարմարեցվում է ջրի որակի պահանջներին և արտանետման ստանդարտներին համապատասխան:
2.1 Քիմիական նյութեր և ներթափանցող ջրերի մաքրման սկզբունքներ (անմշակ ջրերի նախնական մաքրում)
Արդյունաբերական ջրամաքրման մեջ հում ջրի նախնական մշակումը հիմնականում ներառում է առաջնային ֆիլտրացիա, կոագուլյացիա, ֆլոկուլացիա, նստվածքացում, ֆլոտացիա, ախտահանում, pH կարգավորում, մետաղական իոնների հեռացում և վերջնական ֆիլտրացիա: Հաճախ օգտագործվող քիմիական նյութերն են՝
Կոագուլանտներ և ֆլոկուլանտներ՝ ինչպիսիք են PAC-ը, PAM-ը, PDADMAC-ը, պոլիամինները, ալյումինի սուլֆատը և այլն։
Մեղմացուցիչներ՝ ինչպիսիք են կիրը և նատրիումի կարբոնատը։
Ախտահանիչներ՝ ինչպիսիք են TCCA-ն, SDIC-ը, կալցիումի հիպոքլորիտը, օզոնը, քլորի երկօքսիդը և այլն:
pH կարգավորիչներ՝ ինչպիսիք են ամինոսուլֆոնաթթուն, նատրիումի հիդրօքսիդը, կիրը, ծծմբական թթուն և այլն։
Մետաղական իոնների հեռացնողներ՝ EDTA, իոնափոխանակիչ խեժ և այլն,
մասշտաբի արգելակիչ՝ օրգանոֆոսֆատներ, օրգանոֆոսֆորային կարբոնաթթուներ և այլն։
✓ Ադսորբենտներ՝ ակտիվացված ածխածին, ակտիվացված ալյումին և այլն։
Այս քիմիական նյութերի համադրությունը և օգտագործումը կարող են օգնել արդյունաբերական ջրերի մաքրմանը արդյունավետորեն հեռացնել ջրում առկա կախված նյութերը, օրգանական աղտոտիչները, մետաղական իոնները և միկրոօրգանիզմները, ապահովել, որ ջրի որակը համապատասխանի արտադրական կարիքներին և նվազեցնել հետագա մաքրման բեռը։
2.2 Քիմիական նյութեր և տեխնոլոգիական ջրի մաքրման սկզբունքներ
Արդյունաբերական ջրամաքրման գործընթացում տեխնոլոգիական ջրի մաքրումը հիմնականում ներառում է նախնական մշակում, փափկեցում, ապաօքսիդացում, երկաթի և մանգանի հեռացում, աղազրկում, ստերիլիզացում և ախտահանում: Յուրաքանչյուր քայլ պահանջում է տարբեր քիմիական նյութեր՝ ջրի որակը օպտիմալացնելու և տարբեր արդյունաբերական սարքավորումների բնականոն աշխատանքն ապահովելու համար: Տարածված քիմիական նյութերն են՝
| Կոագուլանտներ և ֆլոկուլանտներ. | ինչպիսիք են PAC-ը, PAM-ը, PDADMAC-ը, պոլիամինները, ալյումինի սուլֆատը և այլն: |
| Մեղմացուցիչներ՝ | ինչպիսիք են կիրը և նատրիումի կարբոնատը։ |
| Ախտահանիչներ՝ | ինչպիսիք են TCCA-ն, SDIC-ը, կալցիումի հիպոքլորիտը, օզոնը, քլորի երկօքսիդը և այլն: |
| pH կարգավորիչներ՝ | ինչպիսիք են ամինոսուլֆոնաթթուն, նատրիումի հիդրօքսիդը, կիրը, ծծմբական թթուն և այլն։ |
| Մետաղական իոնների հեռացնող միջոցներ. | EDTA, իոնափոխանակիչ խեժ |
| Կշեռքի արգելակիչ. | օրգանոֆոսֆատներ, օրգանոֆոսֆորային կարբոնաթթուներ և այլն։ |
| Ադսորբենտներ՝ | ինչպիսիք են ակտիվացված ածխածինը, ակտիվացված ալյումինան և այլն: |
Այս քիմիական նյութերը կարող են բավարարել արտադրական ջրի տարբեր կարիքները՝ ջրի մաքրման տարբեր գործընթացների համակցությունների միջոցով, ապահովել, որ ջրի որակը համապատասխանի արտադրական չափանիշներին, նվազեցնել սարքավորումների վնասման ռիսկը և բարելավել արտադրության արդյունավետությունը։
2.3 Քիմիական նյութեր և շրջանառվող սառեցնող ջրի մաքրման սկզբունքներ
Շրջանառվող սառեցնող ջրի մաքրումը արդյունաբերական ջրամաքրման շատ կարևոր մասն է, հատկապես արդյունաբերական օբյեկտների մեծ մասում (օրինակ՝ քիմիական գործարաններ, էլեկտրակայաններ, պողպատաձուլական գործարաններ և այլն), որտեղ սառեցնող ջրի համակարգերը լայնորեն օգտագործվում են սարքավորումների և գործընթացների սառեցման համար: Շրջանառվող սառեցնող ջրի համակարգերը հակված են նստվածքի, կոռոզիայի, մանրէների աճի և այլ խնդիրների՝ իրենց մեծ ջրի ծավալի և հաճախակի շրջանառության պատճառով: Հետևաբար, այս խնդիրները վերահսկելու և համակարգի կայուն աշխատանքն ապահովելու համար պետք է օգտագործվեն ջրի մաքրման արդյունավետ մեթոդներ:
Շրջանառվող սառեցնող ջրի մաքրման նպատակն է կանխել համակարգում նստվածքի առաջացումը, կոռոզիան և կենսաբանական աղտոտումը և ապահովել սառեցման արդյունավետությունը: Հսկել սառեցնող ջրի հիմնական պարամետրերը (օրինակ՝ pH, կարծրություն, պղտորություն, լուծված թթվածին, միկրոօրգանիզմներ և այլն) և վերլուծել ջրի որակի խնդիրները՝ նպատակային մաքրման համար:
| Կոագուլանտներ և ֆլոկուլանտներ. | ինչպիսիք են PAC-ը, PAM-ը, PDADMAC-ը, պոլիամինները, ալյումինի սուլֆատը և այլն: |
| Մեղմացուցիչներ՝ | ինչպիսիք են կիրը և նատրիումի կարբոնատը։ |
| Ախտահանիչներ՝ | ինչպիսիք են TCCA-ն, SDIC-ը, կալցիումի հիպոքլորիտը, օզոնը, քլորի երկօքսիդը և այլն: |
| pH կարգավորիչներ՝ | ինչպիսիք են ամինոսուլֆոնաթթուն, նատրիումի հիդրօքսիդը, կիրը, ծծմբական թթուն և այլն։ |
| Մետաղական իոնների հեռացնող միջոցներ. | EDTA, իոնափոխանակիչ խեժ |
| Կշեռքի արգելակիչ. | օրգանոֆոսֆատներ, օրգանոֆոսֆորային կարբոնաթթուներ և այլն։ |
| Ադսորբենտներ՝ | ինչպիսիք են ակտիվացված ածխածինը, ակտիվացված ալյումինան և այլն: |
Այս քիմիական նյութերը և մշակման մեթոդները օգնում են կանխել նստվածքի առաջացումը, կոռոզիան և մանրէային աղտոտումը, ապահովել սառեցման ջրի համակարգի երկարատև կայուն գործունեությունը, նվազեցնել սարքավորումների վնասը և էներգիայի սպառումը, ինչպես նաև բարելավել համակարգի արդյունավետությունը։
2.4 Քիմիական նյութեր և կեղտաջրերի մաքրման սկզբունքներ
Արդյունաբերական կեղտաջրերի մաքրման գործընթացը կարելի է բաժանել մի քանի փուլերի՝ կախված կեղտաջրերի բնութագրերից և մաքրման նպատակներից, որոնք հիմնականում ներառում են նախնական մաքրում, թթվահիմնային չեզոքացում, օրգանական նյութերի և կախված պինդ նյութերի հեռացում, միջանկյալ և առաջադեմ մաքրում, ախտահանում և ստերիլիզացում, տիղմի մաքրում և վերամշակված ջրի մաքրում: Յուրաքանչյուր օղակ պահանջում է տարբեր քիմիական նյութերի համատեղ աշխատանք՝ կեղտաջրերի մաքրման գործընթացի արդյունավետությունն ու մանրակրկիտությունն ապահովելու համար:
Արդյունաբերական կեղտաջրերի մաքրումը բաժանվում է երեք հիմնական մեթոդի՝ ֆիզիկական, քիմիական և կենսաբանական, արտանետումների չափանիշներին համապատասխանելու և շրջակա միջավայրի աղտոտումը նվազեցնելու համար։
Ֆիզիկական մեթոդ.նստվածքացում, ֆիլտրացիա, ֆլոտացիա և այլն։
Քիմիական մեթոդ.չեզոքացում, օքսիդա-վերականգնում, քիմիական նստվածք։
Կենսաբանական մեթոդ.ակտիվացված տիղմի մեթոդ, թաղանթային կենսառեակտոր (MBR) և այլն։
Հաճախակի օգտագործվող քիմիական նյութերը ներառում են.
| Կոագուլանտներ և ֆլոկուլանտներ. | ինչպիսիք են PAC-ը, PAM-ը, PDADMAC-ը, պոլիամինները, ալյումինի սուլֆատը և այլն: |
| Մեղմացուցիչներ՝ | ինչպիսիք են կիրը և նատրիումի կարբոնատը։ |
| Ախտահանիչներ՝ | ինչպիսիք են TCCA-ն, SDIC-ը, կալցիումի հիպոքլորիտը, օզոնը, քլորի երկօքսիդը և այլն: |
| pH կարգավորիչներ՝ | ինչպիսիք են ամինոսուլֆոնաթթուն, նատրիումի հիդրօքսիդը, կիրը, ծծմբական թթուն և այլն։ |
| Մետաղական իոնների հեռացնող միջոցներ. | EDTA, իոնափոխանակիչ խեժ |
| Կշեռքի արգելակիչ. | օրգանոֆոսֆատներ, օրգանոֆոսֆորային կարբոնաթթուներ և այլն։ |
| Ադսորբենտներ՝ | ինչպիսիք են ակտիվացված ածխածինը, ակտիվացված ալյումինան և այլն: |
Այս քիմիական նյութերի արդյունավետ կիրառման միջոցով արդյունաբերական կեղտաջրերը կարող են մաքրվել և հեռացվել ստանդարտներին համապատասխան, և նույնիսկ վերօգտագործվել՝ նպաստելով շրջակա միջավայրի աղտոտվածության և ջրային ռեսուրսների սպառման նվազեցմանը։
2.5 Քիմիական նյութեր և վերամշակված ջրի մաքրման սկզբունքներ
Վերամշակված ջրի մաքրումը վերաբերում է ջրային ռեսուրսների կառավարման մեթոդին, որը վերամշակումից հետո վերօգտագործում է արդյունաբերական կեղտաջրերը: Ջրային ռեսուրսների աճող պակասի հետ մեկտեղ, շատ արդյունաբերական ոլորտներ ընդունել են վերամշակված ջրի մաքրման միջոցառումներ, որոնք ոչ միայն խնայում են ջրային ռեսուրսները, այլև նվազեցնում են մաքրման և արտանետման արժեքը: Վերամշակված ջրի մաքրման բանալին կեղտաջրերի մեջ աղտոտող նյութերը հեռացնելն է, որպեսզի ջրի որակը համապատասխանի վերօգտագործման պահանջներին, ինչը պահանջում է բարձր մշակման ճշգրտություն և տեխնոլոգիա:
Վերամշակված ջրի մաքրման գործընթացը հիմնականում ներառում է հետևյալ հիմնական քայլերը.
Նախնական մշակում.հեռացրեք խառնուրդների և ճարպի խոշոր մասնիկները՝ օգտագործելով PAC, PAM և այլն:
pH-ի կարգավորում.pH-ը կարգավորելու համար լայնորեն օգտագործվող քիմիական նյութերից են նատրիումի հիդրօքսիդը, ծծմբական թթուն, կալցիումի հիդրօքսիդը և այլն։
Կենսաբանական բուժում.հեռացնել օրգանական նյութը, նպաստել մանրէային քայքայմանը, օգտագործել ամոնիումի քլորիդ, նատրիումի դիհիդրոֆոսֆատ և այլն։
Քիմիական մշակում.օրգանական նյութերի և ծանր մետաղների օքսիդատիվ հեռացում, լայնորեն օգտագործվող օզոն, պերսուլֆատ, նատրիումի սուլֆիդ և այլն։
Մեմբրանային տարանջատում.օգտագործել հակադարձ օսմոսի, նանոֆիլտրացիայի և ուլտրաֆիլտրացիայի տեխնոլոգիա՝ լուծված նյութերը հեռացնելու և ջրի որակն ապահովելու համար։
Ախտահանում.հեռացնել միկրոօրգանիզմները, օգտագործել քլոր, օզոն, կալցիումի հիպոքլորիտ և այլն։
Մոնիթորինգ և կարգավորում.Համոզվեք, որ վերօգտագործված ջուրը համապատասխանում է չափանիշներին և օգտագործեք կարգավորիչներ և մոնիտորինգի սարքավորումներ ճշգրտումների համար։
Հակափրփրացնողներ՝Դրանք ճնշում կամ վերացնում են փրփուրը՝ նվազեցնելով հեղուկի մակերեսային լարվածությունը և ոչնչացնելով փրփուրի կայունությունը։ (Փրփրացնողների կիրառման սցենարներ՝ կենսաբանական մաքրման համակարգեր, քիմիական կեղտաջրերի մաքրում, դեղագործական կեղտաջրերի մաքրում, սննդի կեղտաջրերի մաքրում, թղթի արտադրության կեղտաջրերի մաքրում և այլն):
Կալցիումի հիպոքլորիտ.Դրանք հեռացնում են աղտոտող նյութերը, ինչպիսիք են ամոնիակային ազոտը
Այս գործընթացների և քիմիական նյութերի կիրառումը ապահովում է, որ մաքրված կեղտաջրերի որակը համապատասխանի վերօգտագործման չափանիշներին, ինչը թույլ է տալիս այն արդյունավետորեն օգտագործել արդյունաբերական արտադրության մեջ։
Արդյունաբերական ջրամաքրումը ժամանակակից արդյունաբերական արտադրության կարևոր մասն է կազմում: Դրա գործընթացը և քիմիական նյութերի ընտրությունը պետք է օպտիմալացվեն՝ համաձայն գործընթացի կոնկրետ պահանջների: Քիմիական նյութերի ռացիոնալ կիրառումը կարող է ոչ միայն բարելավել մաքրման ազդեցությունը, այլև կրճատել ծախսերը և նվազեցնել շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությունը: Ապագայում, տեխնոլոգիաների զարգացման և շրջակա միջավայրի պաշտպանության պահանջների բարելավման հետ մեկտեղ, արդյունաբերական ջրամաքրումը կզարգանա ավելի խելացի և կանաչ ուղղությամբ: