Processi di trattamento delle acque industriali e applicazioni chimiche
Sfondo
Con il rapido sviluppo dell'industrializzazione, l'importanza del trattamento delle acque in diversi processi produttivi industriali sta diventando sempre più evidente. Il trattamento delle acque industriali non è solo un elemento fondamentale per garantire il corretto svolgimento del processo, ma anche una misura chiave per soddisfare le normative ambientali e i requisiti di sviluppo sostenibile.
Tipo di trattamento dell'acqua
| Tipo di trattamento dell'acqua | Scopo principale | Principali oggetti di trattamento | Processi principali. |
| Pretrattamento dell'acqua grezza | Soddisfare i requisiti dell'acqua domestica o industriale | Acqua di fonte naturale | Filtrazione, sedimentazione, coagulazione. |
| Trattamento delle acque di processo | Soddisfare requisiti di processo specifici | Acqua di processo industriale | Addolcimento, desalinizzazione, deossigenazione. |
| Trattamento dell'acqua di raffreddamento circolante | Garantire il normale funzionamento delle apparecchiature | Acqua di raffreddamento circolante | Dosaggio del trattamento. |
| Trattamento delle acque reflue | Proteggere l'ambiente | acque reflue industriali | Trattamento fisico, chimico, biologico. |
| Trattamento dell'acqua riciclata | Ridurre il consumo di acqua dolce | Acqua usata | Simile al trattamento delle acque reflue. |
Prodotti chimici comunemente usati per il trattamento delle acque
| Categoria | Prodotti chimici comunemente usati | Funzione |
| agente flocculante | PAC, PAM, PDADMAC, poliammine, solfato di alluminio, ecc. | Rimuovere i solidi sospesi e la materia organica |
| Disinfettanti | come TCCA, SDIC, ozono, biossido di cloro, ipoclorito di calcio, ecc. | Uccide i microrganismi presenti nell'acqua (come batteri, virus, funghi e protozoi) |
| regolatore di pH | Acido amminosolfonico, NaOH, calce, acido solforico, ecc. | Regola il pH dell'acqua |
| Rimuovitori di ioni metallici | EDTA, resina a scambio ionico | Rimuove gli ioni di metalli pesanti (come ferro, rame, piombo, cadmio, mercurio, nichel, ecc.) e altri ioni metallici nocivi presenti nell'acqua |
| Inibitore di scala | Organofosfati, acidi carbossilici organofosforici | Previene la formazione di calcare grazie agli ioni di calcio e magnesio. Ha anche un certo effetto di rimozione degli ioni metallici. |
| Disossidante | Solfito di sodio, idrazina, ecc. | Rimuovere l'ossigeno disciolto per prevenire la corrosione da ossigeno |
| agente detergente | Acido citrico, acido solforico, acido amminosolfonico | Rimuove calcare e impurità |
| Ossidanti | ozono, persolfato, cloruro di idrogeno, perossido di idrogeno, ecc. | Disinfezione, rimozione degli inquinanti e miglioramento della qualità dell'acqua, ecc. |
| Addolcitori | come calce e carbonato di sodio. | Rimuove gli ioni di durezza (calcio, magnesio) e riduce il rischio di formazione di calcare |
| Antischiuma/Antischiuma | Sopprimere o eliminare la schiuma | |
| Rimozione | Ipoclorito di calcio | rimuovere NH₃-N dalle acque reflue per renderle conformi agli standard di scarico |
Prodotti chimici per il trattamento delle acque che possiamo fornire:
Il trattamento delle acque industriali si riferisce al processo di trattamento delle acque industriali e delle relative acque di scarico attraverso metodi fisici, chimici, biologici e di altro tipo. Il trattamento delle acque industriali è una parte indispensabile della produzione industriale e la sua importanza si riflette nei seguenti aspetti:
1.1 Garantire la qualità del prodotto
Rimuove le impurità dall'acqua, come ioni metallici, solidi sospesi, ecc. per soddisfare le esigenze di produzione e garantire la qualità del prodotto.
Inibire la corrosione: l'ossigeno disciolto, l'anidride carbonica, ecc. nell'acqua possono causare la corrosione delle apparecchiature metalliche e ridurne la durata.
Controllo dei microrganismi: batteri, alghe e altri microrganismi presenti nell'acqua possono causare la contaminazione del prodotto, compromettendone la qualità e la sicurezza sanitaria.
1.2 Migliorare l'efficienza produttiva
Riduzione dei tempi di fermo: il trattamento regolare dell'acqua può prevenire efficacemente la formazione di calcare e la corrosione delle apparecchiature, ridurre la frequenza della manutenzione e della sostituzione delle apparecchiature e quindi migliorare l'efficienza della produzione.
Ottimizzazione delle condizioni di processo: tramite il trattamento dell'acqua è possibile ottenere una qualità dell'acqua che soddisfi i requisiti di processo per garantire la stabilità del processo produttivo.
1.3 Ridurre i costi di produzione
Risparmio energetico: grazie al trattamento dell'acqua è possibile ridurre il consumo energetico delle apparecchiature e risparmiare sui costi di produzione.
Prevenire la formazione di calcare: gli ioni di durezza come gli ioni di calcio e magnesio presenti nell'acqua formano calcare, aderiscono alla superficie dell'apparecchiatura e riducono l'efficienza della conduzione del calore.
Prolunga la durata delle apparecchiature: riduci la corrosione e la formazione di calcare, prolunga la durata utile delle apparecchiature e riduci i costi di ammortamento delle apparecchiature.
Riduzione del consumo di materiali: attraverso il trattamento dell'acqua è possibile ridurre lo spreco di biocidi e abbassare i costi di produzione.
Riduzione del consumo di materie prime: attraverso il trattamento dell'acqua, le materie prime rimanenti nel liquido di scarto possono essere recuperate e reimmesse in produzione, riducendo così lo spreco di materie prime e abbassando i costi di produzione.
1.4 Proteggere l'ambiente
Riduzione delle emissioni inquinanti: dopo il trattamento delle acque reflue industriali, è possibile ridurre la concentrazione delle emissioni inquinanti e proteggere l'ambiente idrico.
Realizzare il riciclo delle risorse idriche: attraverso il trattamento delle acque, l'acqua industriale può essere riciclata e la dipendenza dalle risorse di acqua dolce può essere ridotta.
1.5 Rispettare le normative ambientali
Rispettare gli standard sulle emissioni: le acque reflue industriali devono rispettare gli standard nazionali e locali sulle emissioni e il trattamento delle acque è un mezzo importante per raggiungere questo obiettivo.
In sintesi, il trattamento delle acque industriali non è legato solo alla qualità del prodotto e all'efficienza produttiva, ma anche ai benefici economici e alla tutela ambientale delle imprese. Attraverso un trattamento delle acque scientifico e razionale, è possibile raggiungere un utilizzo ottimale delle risorse idriche e promuovere lo sviluppo sostenibile dell'industria.
Il trattamento delle acque industriali copre un'ampia gamma di settori, tra cui l'industria energetica, chimica, farmaceutica, metallurgica, alimentare e delle bevande, ecc. Il processo di trattamento è solitamente personalizzato in base ai requisiti di qualità dell'acqua e agli standard di scarico.
2.1 Prodotti chimici e principi del trattamento dell'affluente (pretrattamento dell'acqua grezza)
Il pretrattamento dell'acqua grezza nel trattamento delle acque industriali comprende principalmente filtrazione primaria, coagulazione, flocculazione, sedimentazione, flottazione, disinfezione, regolazione del pH, rimozione degli ioni metallici e filtrazione finale. I prodotti chimici comunemente utilizzati includono:
Coagulanti e flocculanti: come PAC, PAM, PDADMAC, poliammine, solfato di alluminio, ecc.
Addolcitori: come calce e carbonato di sodio.
Disinfettanti: come TCCA, SDIC, ipoclorito di calcio, ozono, biossido di cloro, ecc.
Regolatori di pH: come acido amminosolfonico, idrossido di sodio, calce, acido solforico, ecc.
Rimozione di ioni metallici EDTA, resina a scambio ionico ecc.
inibitori di calcare: organofosfati, acidi carbossilici organofosforici, ecc.
Adsorbenti: come carbone attivo, allumina attivata, ecc.
La combinazione e l'uso di queste sostanze chimiche possono aiutare il trattamento industriale delle acque a rimuovere efficacemente le sostanze sospese, gli inquinanti organici, gli ioni metallici e i microrganismi dall'acqua, garantire che la qualità dell'acqua soddisfi le esigenze di produzione e ridurre il carico del trattamento successivo.
2.2 Prodotti chimici e principi del trattamento delle acque di processo
Il trattamento delle acque di processo nell'ambito del trattamento delle acque industriali comprende principalmente pretrattamento, addolcimento, deossidazione, rimozione di ferro e manganese, desalinizzazione, sterilizzazione e disinfezione. Ogni fase richiede l'utilizzo di prodotti chimici diversi per ottimizzare la qualità dell'acqua e garantire il normale funzionamento delle varie apparecchiature industriali. I prodotti chimici più comuni includono:
| Coagulanti e flocculanti: | come PAC, PAM, PDADMAC, poliammine, solfato di alluminio, ecc. |
| Addolcitori: | come calce e carbonato di sodio. |
| Disinfettanti: | come TCCA, SDIC, ipoclorito di calcio, ozono, biossido di cloro, ecc. |
| Regolatori di pH: | come l'acido amminosolfonico, l'idrossido di sodio, la calce, l'acido solforico, ecc. |
| Eliminatori di ioni metallici: | EDTA, resina a scambio ionico |
| Inibitore di scala: | organofosfati, acidi carbossilici organofosforici, ecc. |
| Adsorbenti: | come carbone attivo, allumina attivata, ecc. |
Questi prodotti chimici possono soddisfare le diverse esigenze dell'acqua di processo attraverso diverse combinazioni di processi di trattamento delle acque, garantire che la qualità dell'acqua soddisfi gli standard di produzione, ridurre il rischio di danni alle apparecchiature e migliorare l'efficienza produttiva.
2.3 Prodotti chimici e principi del trattamento dell'acqua di raffreddamento circolante
Il trattamento dell'acqua di raffreddamento a circolazione è una parte molto importante del trattamento delle acque industriali, soprattutto nella maggior parte degli impianti industriali (come impianti chimici, centrali elettriche, acciaierie, ecc.), dove i sistemi di raffreddamento ad acqua sono ampiamente utilizzati per il raffreddamento di apparecchiature e processi. I sistemi di raffreddamento ad acqua a circolazione sono soggetti a incrostazioni, corrosione, proliferazione microbica e altri problemi a causa dell'elevato volume d'acqua e della frequente circolazione. Pertanto, è necessario utilizzare metodi di trattamento dell'acqua efficaci per controllare questi problemi e garantire il funzionamento stabile del sistema.
Il trattamento dell'acqua di raffreddamento circolante mira a prevenire la formazione di incrostazioni, corrosione e contaminazione biologica nel sistema e a garantire l'efficienza del raffreddamento. Monitorare i principali parametri dell'acqua di raffreddamento (come pH, durezza, torbidità, ossigeno disciolto, microrganismi, ecc.) e analizzare i problemi di qualità dell'acqua per un trattamento mirato.
| Coagulanti e flocculanti: | come PAC, PAM, PDADMAC, poliammine, solfato di alluminio, ecc. |
| Addolcitori: | come calce e carbonato di sodio. |
| Disinfettanti: | come TCCA, SDIC, ipoclorito di calcio, ozono, biossido di cloro, ecc. |
| Regolatori di pH: | come l'acido amminosolfonico, l'idrossido di sodio, la calce, l'acido solforico, ecc. |
| Eliminatori di ioni metallici: | EDTA, resina a scambio ionico |
| Inibitore di scala: | organofosfati, acidi carbossilici organofosforici, ecc. |
| Adsorbenti: | come carbone attivo, allumina attivata, ecc. |
Questi prodotti chimici e metodi di trattamento aiutano a prevenire la formazione di calcare, la corrosione e la contaminazione microbica, garantiscono il funzionamento stabile a lungo termine del sistema di raffreddamento dell'acqua, riducono i danni alle apparecchiature e il consumo energetico e migliorano l'efficienza del sistema.
2.4 Prodotti chimici e principi del trattamento delle acque reflue
Il processo di trattamento delle acque reflue industriali può essere suddiviso in diverse fasi, a seconda delle caratteristiche delle acque reflue e degli obiettivi del trattamento. Tra queste, principalmente: pretrattamento, neutralizzazione acido-base, rimozione di materia organica e solidi sospesi, trattamento intermedio e avanzato, disinfezione e sterilizzazione, trattamento dei fanghi e trattamento delle acque riciclate. Ogni fase richiede l'utilizzo di diverse sostanze chimiche per garantire l'efficienza e la completezza del processo di trattamento delle acque reflue.
Il trattamento delle acque reflue industriali si articola in tre metodi principali: fisico, chimico e biologico, per soddisfare gli standard sulle emissioni e ridurre l'inquinamento ambientale.
Metodo fisico:sedimentazione, filtrazione, flottazione, ecc.
Metodo chimico:neutralizzazione, redox, precipitazione chimica.
Metodo biologico:metodo dei fanghi attivi, bioreattore a membrana (MBR), ecc.
Le sostanze chimiche più comuni includono:
| Coagulanti e flocculanti: | come PAC, PAM, PDADMAC, poliammine, solfato di alluminio, ecc. |
| Addolcitori: | come calce e carbonato di sodio. |
| Disinfettanti: | come TCCA, SDIC, ipoclorito di calcio, ozono, biossido di cloro, ecc. |
| Regolatori di pH: | come l'acido amminosolfonico, l'idrossido di sodio, la calce, l'acido solforico, ecc. |
| Eliminatori di ioni metallici: | EDTA, resina a scambio ionico |
| Inibitore di scala: | organofosfati, acidi carbossilici organofosforici, ecc. |
| Adsorbenti: | come carbone attivo, allumina attivata, ecc. |
Grazie all'applicazione efficace di queste sostanze chimiche, le acque reflue industriali possono essere trattate e scaricate nel rispetto delle norme, e persino riutilizzate, contribuendo a ridurre l'inquinamento ambientale e il consumo di risorse idriche.
2.5 Prodotti chimici e principi del trattamento dell'acqua riciclata
Il trattamento delle acque riciclate si riferisce a un metodo di gestione delle risorse idriche che riutilizza le acque reflue industriali dopo il trattamento. Con la crescente scarsità di risorse idriche, molti settori industriali hanno adottato misure di trattamento delle acque riciclate, che non solo consentono di risparmiare risorse idriche, ma riducono anche i costi di trattamento e scarico. La chiave del trattamento delle acque riciclate è la rimozione degli inquinanti presenti nelle acque reflue in modo che la qualità dell'acqua soddisfi i requisiti per il riutilizzo, il che richiede un'elevata precisione di processo e un'elevata tecnologia.
Il processo di trattamento dell'acqua riciclata comprende principalmente i seguenti passaggi chiave:
Pretrattamento:rimuovere grandi particelle di impurità e grasso, utilizzando PAC, PAM, ecc.
Regolazione del pH:per regolare il pH, le sostanze chimiche comunemente utilizzate includono idrossido di sodio, acido solforico, idrossido di calcio, ecc.
Trattamento biologico:rimuovere la materia organica, favorire la degradazione microbica, utilizzare cloruro di ammonio, fosfato monosodico, ecc.
Trattamento chimico:rimozione ossidativa di materia organica e metalli pesanti, comunemente utilizzati ozono, persolfato, solfuro di sodio, ecc.
Separazione a membrana:utilizzare la tecnologia dell'osmosi inversa, della nanofiltrazione e dell'ultrafiltrazione per rimuovere le sostanze disciolte e garantire la qualità dell'acqua.
Disinfezione:rimuovere i microrganismi, utilizzare cloro, ozono, ipoclorito di calcio, ecc.
Monitoraggio e regolazione:Assicurarsi che l'acqua riutilizzata sia conforme agli standard e utilizzare regolatori e apparecchiature di monitoraggio per apportare le opportune modifiche.
Antischiuma:Sopprimono o eliminano la schiuma riducendo la tensione superficiale del liquido e compromettendo la stabilità della schiuma. (Scenari applicativi degli antischiuma: sistemi di trattamento biologico, trattamento delle acque reflue chimiche, trattamento delle acque reflue farmaceutiche, trattamento delle acque reflue alimentari, trattamento delle acque reflue della fabbricazione della carta, ecc.)
Ipoclorito di calcio:Rimuovono inquinanti come l'azoto ammoniacale
L'applicazione di questi processi e prodotti chimici garantisce che la qualità delle acque reflue trattate soddisfi gli standard di riutilizzo, consentendone un utilizzo efficace nella produzione industriale.
Il trattamento delle acque industriali è una parte importante della moderna produzione industriale. Il processo e la selezione dei prodotti chimici devono essere ottimizzati in base ai requisiti specifici del processo. L'applicazione razionale dei prodotti chimici può non solo migliorare l'efficacia del trattamento, ma anche ridurre i costi e l'impatto ambientale. In futuro, con il progresso tecnologico e il miglioramento dei requisiti di tutela ambientale, il trattamento delle acque industriali si svilupperà in una direzione più intelligente ed ecologica.