Процессы промышленной очистки воды и применение химикатов
Фон
В условиях стремительного развития индустриализации всё более очевидной становится роль водоподготовки в различных промышленных производствах. Очистка промышленной воды является не только важным звеном, обеспечивающим бесперебойность технологического процесса, но и ключевым фактором соблюдения экологических норм и требований устойчивого развития.
Тип очистки воды
| Тип очистки воды | Основная цель | Основные объекты обработки | Основные процессы. |
| Предварительная обработка сырой воды | Соответствует требованиям к бытовым и промышленным водам | Вода из природного источника | Фильтрация, осаждение, коагуляция. |
| Очистка технологической воды | Соответствовать конкретным требованиям процесса | Промышленная технологическая вода | Умягчение, опреснение, деоксигенация. |
| Обработка циркулирующей охлаждающей воды | Обеспечить нормальную работу оборудования | Циркуляция охлаждающей воды | Дозирование лечения. |
| Очистка сточных вод | Защитите окружающую среду | Промышленные сточные воды | Физическая, химическая, биологическая очистка. |
| Очистка оборотной воды | Сократить потребление пресной воды | Использованная вода | Аналогично очистке сточных вод. |
Часто используемые химикаты для очистки воды
| Категория | Часто используемые химикаты | Функция |
| Флокулянт | ПАУ, ПАМ, ПДАДМАХ, полиамины, сульфат алюминия и т. д. | Удалить взвешенные твердые частицы и органические вещества |
| Дезинфицирующие средства | такие как TCCA, SDIC, озон, диоксид хлора, гипохлорит кальция и т. д. | Убивает микроорганизмы в воде (такие как бактерии, вирусы, грибки и простейшие) |
| регулятор pH | Аминосульфоновая кислота, NaOH, известь, серная кислота и т. д. | Регулировать pH воды |
| Удалители ионов металлов | ЭДТА, ионообменная смола | Удаляет ионы тяжелых металлов (таких как железо, медь, свинец, кадмий, ртуть, никель и т. д.) и другие вредные ионы металлов из воды. |
| Ингибитор солеотложений | Органофосфаты, фосфорорганические карбоновые кислоты | Предотвращает образование накипи ионами кальция и магния. Также обладает определённым эффектом удаления ионов металлов. |
| Раскислитель | Сульфит натрия, гидразин и др. | Удалить растворенный кислород для предотвращения кислородной коррозии |
| Чистящее средство | Лимонная кислота, серная кислота, аминосульфоновая кислота | Удалить накипь и примеси |
| Окислители | озон, персульфат, хлористый водород, перекись водорода и т. д. | Дезинфекция, удаление загрязняющих веществ и улучшение качества воды и т. д. |
| Умягчители | такие как известь и карбонат натрия. | Удаляет ионы жесткости (ионы кальция, магния) и снижает риск образования накипи |
| Пеногасители/Пеногаситель | Подавлять или устранять пенообразование | |
| Удаление | Гипохлорит кальция | удалить NH₃-N из сточных вод, чтобы привести их в соответствие со стандартами сброса |
Химикаты для очистки воды, которые мы можем поставлять:
Под очисткой промышленных вод понимается процесс очистки промышленных вод и их сточных вод физическими, химическими, биологическими и другими методами. Очистка промышленных вод является неотъемлемой частью промышленного производства, и её важность отражается в следующих аспектах:
1.1 Обеспечение качества продукции
Удаляет из воды примеси, такие как ионы металлов, взвешенные частицы и т. д., для удовлетворения производственных нужд и обеспечения качества продукции.
Предотвращает коррозию: Растворенный в воде кислород, углекислый газ и т. д. могут вызывать коррозию металлического оборудования и сокращать срок его службы.
Контроль за микроорганизмами: Бактерии, водоросли и другие микроорганизмы в воде могут стать причиной загрязнения продукта, что повлияет на его качество и безопасность для здоровья.
1.2 Повышение эффективности производства
Сокращение простоев: регулярная очистка воды может эффективно предотвратить образование накипи и коррозии на оборудовании, сократить частоту технического обслуживания и замены оборудования и, таким образом, повысить эффективность производства.
Оптимизация условий процесса: благодаря очистке воды можно получить качество воды, отвечающее требованиям процесса, что обеспечит стабильность производственного процесса.
1.3 Снижение производственных затрат
Экономия энергии: благодаря очистке воды можно сократить потребление энергии оборудованием и снизить производственные затраты.
Предотвращение образования накипи: ионы жесткости, такие как ионы кальция и магния, содержащиеся в воде, образуют накипь, прилипают к поверхности оборудования и снижают эффективность теплопроводности.
Продление срока службы оборудования: снижение коррозии и образования накипи на оборудовании, увеличение срока службы оборудования и снижение расходов на амортизацию оборудования.
Сокращение расхода материалов: благодаря очистке воды можно сократить отходы биоцидов и снизить производственные затраты.
Сокращение расхода сырья: благодаря очистке воды оставшееся сырье в сточной жидкости может быть восстановлено и возвращено в производство, что позволяет сократить отходы сырья и снизить производственные затраты.
1.4 Защитите окружающую среду
Сокращение выбросов загрязняющих веществ: После очистки промышленных сточных вод можно снизить концентрацию выбросов загрязняющих веществ и защитить водную среду.
Реализовать повторное использование водных ресурсов: благодаря очистке воды можно повторно использовать промышленную воду и снизить зависимость от источников пресной воды.
1.5 Соблюдать экологические нормы
Соответствие нормам выбросов: промышленные сточные воды должны соответствовать национальным и местным нормам выбросов, и очистка воды является важным средством достижения этой цели.
Подводя итог, можно сказать, что очистка промышленной воды связана не только с качеством продукции и эффективностью производства, но и с экономической выгодой предприятий и охраной окружающей среды. Благодаря научно обоснованной и рациональной очистке воды можно добиться оптимального использования водных ресурсов и способствовать устойчивому развитию промышленности.
Промышленная очистка воды охватывает широкий спектр отраслей, включая энергетику, химическую, фармацевтическую, металлургическую, пищевую промышленность и производство напитков и т. д. Процесс очистки обычно адаптируется под требования к качеству воды и стандарты сброса.
2.1 Химические вещества и принципы очистки сточных вод (предварительная очистка сырой воды)
Предварительная очистка сырой воды в промышленных условиях включает в себя, главным образом, первичную фильтрацию, коагуляцию, флокуляцию, осаждение, флотацию, дезинфекцию, регулирование pH, удаление ионов металлов и финишную фильтрацию. К наиболее часто используемым химическим веществам относятся:
Коагулянты и флокулянты: такие как ПАУ, ПАМ, ПДАДМАХ, полиамины, сульфат алюминия и т. д.
Умягчители: такие как известь и карбонат натрия.
Дезинфицирующие средства: такие как TCCA, SDIC, гипохлорит кальция, озон, диоксид хлора и т. д.
Регуляторы pH: такие как аминосульфоновая кислота, гидроксид натрия, известь, серная кислота и т. д.
Удаители ионов металловЭДТА, ионообменная смола и т.д.,
ингибитор солеотложений: органофосфаты, фосфорорганические карбоновые кислоты и т.д.
Адсорбенты: такие как активированный уголь, активированный оксид алюминия и т. д.
Сочетание и использование этих химикатов может помочь промышленной очистке воды эффективно удалять взвешенные вещества, органические загрязнители, ионы металлов и микроорганизмы из воды, гарантировать, что качество воды соответствует производственным потребностям, и снизить нагрузку на последующую очистку.
2.2 Химикаты и принципы очистки технологической воды
Очистка технологической воды в промышленных системах водоподготовки включает в себя, главным образом, предварительную очистку, умягчение, раскисление, удаление железа и марганца, опреснение, стерилизацию и дезинфекцию. На каждом этапе требуются различные химические вещества для оптимизации качества воды и обеспечения нормальной работы различного промышленного оборудования. К распространённым химическим веществам относятся:
| Коагулянты и флокулянты: | такие как ПАУ, ПАМ, ПДАДМАХ, полиамины, сульфат алюминия и т. д. |
| Умягчители: | такие как известь и карбонат натрия. |
| Дезинфицирующие средства: | такие как TCCA, SDIC, гипохлорит кальция, озон, диоксид хлора и т. д. |
| Регуляторы pH: | такие как аминосульфоновая кислота, гидроксид натрия, известь, серная кислота и т. д. |
| Удалители ионов металлов: | ЭДТА, ионообменная смола |
| Ингибитор накипи: | органофосфаты, фосфорорганические карбоновые кислоты и др. |
| Адсорбенты: | такие как активированный уголь, активированный оксид алюминия и т. д. |
Эти химикаты способны удовлетворить различные потребности в технологической воде за счет различных комбинаций процессов очистки воды, гарантировать соответствие качества воды производственным стандартам, снизить риск повреждения оборудования и повысить эффективность производства.
2.3 Химикаты и принципы обработки циркулирующей охлаждающей воды
Очистка оборотной охлаждающей воды – важнейшая часть промышленной водоподготовки, особенно на большинстве промышленных предприятий (таких как химические заводы, электростанции, сталелитейные заводы и т.д.), где системы охлаждающей воды широко используются для охлаждения оборудования и технологических процессов. Системы оборотной охлаждающей воды подвержены образованию накипи, коррозии, росту микроорганизмов и другим проблемам из-за большого объема воды и частой циркуляции. Поэтому для решения этих проблем и обеспечения стабильной работы системы необходимо использовать эффективные методы очистки воды.
Очистка циркулирующей охлаждающей воды направлена на предотвращение образования накипи, коррозии и биологического загрязнения в системе, а также на обеспечение эффективности охлаждения. Необходимо контролировать основные параметры охлаждающей воды (такие как pH, жесткость, мутность, растворенный кислород, наличие микроорганизмов и т. д.) и анализировать проблемы с качеством воды для целенаправленной очистки.
| Коагулянты и флокулянты: | такие как ПАУ, ПАМ, ПДАДМАХ, полиамины, сульфат алюминия и т. д. |
| Умягчители: | такие как известь и карбонат натрия. |
| Дезинфицирующие средства: | такие как TCCA, SDIC, гипохлорит кальция, озон, диоксид хлора и т. д. |
| Регуляторы pH: | такие как аминосульфоновая кислота, гидроксид натрия, известь, серная кислота и т. д. |
| Удалители ионов металлов: | ЭДТА, ионообменная смола |
| Ингибитор накипи: | органофосфаты, фосфорорганические карбоновые кислоты и др. |
| Адсорбенты: | такие как активированный уголь, активированный оксид алюминия и т. д. |
Эти химикаты и методы обработки помогают предотвратить образование накипи, коррозию и микробное загрязнение, обеспечивают долгосрочную стабильную работу системы охлаждающей воды, уменьшают повреждение оборудования и потребление энергии, а также повышают эффективность системы.
2.4 Химикаты и принципы очистки сточных вод
Процесс очистки промышленных сточных вод можно разделить на несколько этапов в зависимости от характеристик сточных вод и целей очистки. В их число входят предварительная очистка, кислотно-щелочная нейтрализация, удаление органических веществ и взвешенных веществ, промежуточная и глубокая очистка, дезинфекция и стерилизация, обработка ила и очистка оборотной воды. На каждом этапе требуется взаимодействие различных химических веществ для обеспечения эффективности и полноты очистки сточных вод.
Очистка промышленных сточных вод подразделяется на три основных метода: физический, химический и биологический, в целях соблюдения норм выбросов и снижения загрязнения окружающей среды.
Физический метод:седиментация, фильтрация, флотация и т. д.
Химический метод:нейтрализация, окислительно-восстановительная реакция, химическое осаждение.
Биологический метод:метод активного ила, мембранный биореактор (МБР) и т. д.
К распространенным химическим веществам относятся:
| Коагулянты и флокулянты: | такие как ПАУ, ПАМ, ПДАДМАХ, полиамины, сульфат алюминия и т. д. |
| Умягчители: | такие как известь и карбонат натрия. |
| Дезинфицирующие средства: | такие как TCCA, SDIC, гипохлорит кальция, озон, диоксид хлора и т. д. |
| Регуляторы pH: | такие как аминосульфоновая кислота, гидроксид натрия, известь, серная кислота и т. д. |
| Удалители ионов металлов: | ЭДТА, ионообменная смола |
| Ингибитор накипи: | органофосфаты, фосфорорганические карбоновые кислоты и др. |
| Адсорбенты: | такие как активированный уголь, активированный оксид алюминия и т. д. |
Благодаря эффективному применению этих химикатов промышленные сточные воды можно очищать и сбрасывать в соответствии со стандартами и даже использовать повторно, что способствует снижению загрязнения окружающей среды и потребления водных ресурсов.
2.5 Химикаты и принципы очистки оборотной воды
Очистка оборотной воды – это метод управления водными ресурсами, предполагающий повторное использование промышленных сточных вод после очистки. В связи с растущим дефицитом водных ресурсов многие промышленные отрасли внедрили методы очистки оборотной воды, что не только экономит водные ресурсы, но и снижает затраты на очистку и сброс сточных вод. Ключевым моментом очистки оборотной воды является удаление загрязняющих веществ из сточных вод для обеспечения качества воды, соответствующего требованиям к повторному использованию, что требует высокой точности обработки и применения современных технологий.
Процесс очистки оборотной воды в основном включает следующие основные этапы:
Предварительная обработка:удалить крупные частицы загрязнений и жира с помощью ПАУ, ПАУ и т. д.
Регулировка pH:для регулирования pH обычно используются такие химикаты, как гидроксид натрия, серная кислота, гидроксид кальция и т. д.
Биологическая очистка:удалять органические вещества, способствовать микробному разложению, использовать хлорид аммония, дигидрофосфат натрия и т. д.
Химическая обработка:окислительное удаление органических веществ и тяжелых металлов, обычно используют озон, персульфат, сульфид натрия и т. д.
Мембранное разделение:используют технологию обратного осмоса, нанофильтрации и ультрафильтрации для удаления растворенных веществ и обеспечения качества воды.
Дезинфекция:удалить микроорганизмы, использовать хлор, озон, гипохлорит кальция и т. д.
Мониторинг и корректировка:Убедитесь, что повторно используемая вода соответствует стандартам, и используйте регуляторы и контрольное оборудование для корректировки.
Пеногасители:Они подавляют или устраняют пену, снижая поверхностное натяжение жидкости и нарушая устойчивость пены. (Области применения пеногасителей: системы биологической очистки, очистка химических сточных вод, очистка фармацевтических сточных вод, очистка пищевых сточных вод, очистка сточных вод бумажного производства и т. д.)
Гипохлорит кальция:Они удаляют загрязняющие вещества, такие как аммиак и азот.
Применение этих процессов и химикатов гарантирует, что качество очищенных сточных вод соответствует стандартам повторного использования, что позволяет эффективно использовать их в промышленном производстве.
Промышленная водоподготовка является важной частью современного промышленного производства. Процесс очистки и подбор реагентов должны быть оптимизированы в соответствии с конкретными требованиями. Рациональное применение реагентов может не только повысить эффективность очистки, но и снизить затраты и уменьшить воздействие на окружающую среду. В будущем, с развитием технологий и повышением требований к охране окружающей среды, промышленная водоподготовка будет развиваться в более интеллектуальном и экологичном направлении.