Soluzione chimica per il trattamento delle acque reflue di prodotti chimici coloranti
Nel 2021 il mercato globale dei coloranti chimici ammontava a circa 233,438 miliardi di yuan (circa 33 miliardi di dollari USA). Si prevede che crescerà fino a circa 290,263 miliardi di yuan (circa 41 miliardi di dollari USA) entro il 2027, con un tasso di crescita composto medio annuo di circa il 3,5% durante il periodo di previsione.
L'industria globale dei coloranti e dei prodotti chimici comprende coloranti e pigmenti organici e inorganici utilizzati in vari campi come quello tessile, cosmetico, inchiostri da stampa e plastica. Negli ultimi anni, con l’aggiornamento dei consumi, l’aumento delle richieste personalizzate e i progressi tecnologici, il mercato dei coloranti ha continuato ad espandersi. Allo stesso tempo, normative ambientali più severe hanno anche spinto le imprese a trasformarsi in una direzione verde e sostenibile.
I. Panoramica dei clienti per il trattamento delle acque reflue chimiche coloranti
Il principale gruppo di clienti per il trattamento chimico delle acque reflue coloranti sono le imprese industriali (in particolare quelle impegnate nella tintura, nella stampa e nella tintura e le industrie chimiche), nonché i dipartimenti governativi, le agenzie di protezione ambientale e gli istituti di ricerca. La loro richiesta principale è affrontare i problemi relativi al rispetto degli standard di scarico e all'utilizzo delle risorse per le acque reflue ad alto-colore e difficili-da-degradare.
L'industria chimica dei coloranti genera acque reflue a causa dell'uso estensivo di sostanze organiche, acidi, basi e additivi durante la produzione. Queste acque reflue presentano caratteristiche quali colore intenso, elevata concentrazione di COD, composizione complessa e scarsa biodegradabilità, che le rendono uno dei tipi di acque reflue industriali difficili da-trattare-. Con normative ambientali sempre più rigide, le imprese si trovano ad affrontare una pressione significativa per ridurre le emissioni, il che ha portato a una forte domanda di tecnologie e servizi professionali per il trattamento delle acque reflue.
Immagini dell'industria della tintura e della lavorazione chimica
II. Trattamento delle acque reflue per l'industria chimica dei coloranti Fonti di acque reflue
Secondo il flusso del processo produttivo, i reflui chimici coloranti provengono principalmente dalle seguenti fasi:
1. Le acque madri dalla cristallizzazione di prodotti e intermedi: il liquido rimanente dopo la cristallizzazione di coloranti o intermedi, contenente un'alta-concentrazione di materie prime e sottoprodotti non reagiti-con una concentrazione di inquinanti estremamente elevata.
2. Materiali persi durante il processo di produzione: come sostanze fuoriuscite o non completamente convertite durante le fasi di reazione chimica come solfonazione, nitrazione, diazotazione, riduzione, ossidazione, precipitazione acida (sale), ecc.
3. Acque reflue per la pulizia dell'attrezzatura: durante la sostituzione o la manutenzione dell'attrezzatura, l'attrezzatura deve essere risciacquata e le acque reflue generate contengono coloranti residui, solventi e catalizzatori.
4. Acqua di lavaggio pavimento officina: Utilizzata per pulire il pavimento dell'officina, trasportando materie prime disperse, polvere e liquidi residui.
5. Acqua di lavaggio dei gas di scarico: per controllare l'inquinamento atmosferico, le acque reflue generate dalla spruzzatura e dall'assorbimento di sostanze organiche o gas acidi nei gas di scarico.
Confronto tra immagini di acqua inquinata e immagini di acqua trattata
III. Processo di trattamento delle acque reflue chimiche coloranti
Le acque reflue chimiche coloranti hanno le caratteristiche di COD elevato, colore elevato, alto contenuto di sale, composizione complessa e difficoltà di biodegradazione a causa dei diversi tipi di prodotto e dei complessi processi di produzione. Le acque reflue contengono spesso sostanze inquinanti come coloranti organici, intermedi, sali inorganici, metalli pesanti e ammine aromatiche tossiche. Una singola tecnologia di trattamento è spesso inefficace ed è necessario combinare più processi per un trattamento collaborativo.
1. Fase di pre-trattamento: rimozione di particelle di grandi dimensioni e regolazione della qualità dell'acqua
Questa fase crea condizioni stabili di afflusso per il successivo trattamento e comprende principalmente:
Intercettazione con griglia: Rimozione di fibre, solidi sospesi, ecc., come particelle di grandi dimensioni.
Vasca di sedimentazione/decantazione fanghi: rimozione di particelle di sabbia e solidi sospesi grossolani mediante sedimentazione per gravità.
Serbatoio di equalizzazione: omogeneizzazione ed equalizzazione, regolazione del pH su un intervallo neutro (pH 6–8) per evitare che i carichi d'urto influenzino il sistema successivo.
2. Fase di trattamento fisico/chimico: riduzione del colore e di parte della materia organica
Per le molecole di colorante difficili-da-degradare, viene eseguita la decomposizione o separazione preliminare:
Coagulazione-flocculazione: aggiunta di sali di ferro, sali di alluminio o cloruro di polialluminio (PAC), che provoca la destabilizzazione dei colloidi e la formazione di fiocchi per la sedimentazione.
Metodo di ossidazione Fenton: utilizza la reazione di Fe²⁺ con H₂O₂ per generare radicali idrossilici, rompendo il legame azoico (-N=N-) per ottenere la decolorazione e la riduzione del COD.
Processi di ossidazione avanzata (AOP): come ossidazione con ozono, ossidazione fotocatalitica (TiO₂/UV), ossidazione elettrochimica
3. Fase del trattamento biologico: Degradazione della materia organica biodegradabile
Utilizzando l’azione metabolica microbica per ridurre ulteriormente il COD:
Trattamento anaerobico: come UASB (Upflow Anaerobic Sludge Bed), che converte-molecole di materia organica di grandi dimensioni in acidi di piccole{{1}molecole e metano in condizioni anaerobiche, migliorando la biodegradabilità.
Trattamento aerobico: come il metodo a fanghi attivi, la vasca di ossidazione a contatto, il processo A/O, ecc., in cui i batteri aerobici degradano completamente la materia organica in condizioni di fornitura di ossigeno.
In pratica, viene spesso adottata una combinazione “anaerobico + aerobico” per migliorare il tasso di rimozione complessivo.
4. Fase di trattamento profondo: garantire la conformità agli standard di scarico o riutilizzo
Purificazione fine dell'effluente biochimico:
Adsorbimento su carbone attivo: rimozione di colore residuo, odore e tracce di materia organica.
Tecnologia di separazione a membrana: compresa l'ultrafiltrazione (UF), l'osmosi inversa (RO), per la purificazione profonda e il riutilizzo dell'acqua.
Cristallizzazione per evaporazione MVR: per acque reflue ad alto-sale, per ottenere il recupero delle risorse saline e uno scarico vicino-zero.
Ecc., per rompere la struttura della materia organica ostinata.
Diagramma di flusso del trattamento delle acque reflue
Acque reflue industriali → Intercettazione con griglia → Serbatoio di equalizzazione → Trattamento chimico → Trattamento biochimico anaerobico → Trattamento biochimico aerobico → Trattamento avanzato → Riutilizzo o scarico
IV. Casi di studio specifici sul trattamento delle acque reflue chimiche coloranti
I. Panoramica del progetto:
Nome del progetto: Progetto di costruzione della stazione di trattamento delle acque reflue di Yuhong Pigment Co., Ltd.
Area di progetto: 300㎡
Processo di trattamento: regolazione e pre-aerazione + acidificazione tramite idrolisi + rimozione biologica dell'azoto A/O + processo di trattamento avanzato
Livello di trattamento: la qualità dell'acqua trattata soddisfa lo standard di grado A 1
II. Pericoli delle acque reflue dei pigmenti:
Le acque reflue-correlate ai pigmenti rappresentano uno dei problemi più difficili nel trattamento delle acque reflue industriali. Le acque reflue contengono sostanze inquinanti come COD, SS e sostanze petrolifere e non possono essere scaricate direttamente nei corpi idrici. Presenta inoltre caratteristiche quali elevata acidità, elevato COD, elevato colore e elevato contenuto di sale e presenta problemi quali variazioni significative nella qualità e quantità dell'acqua nel tempo. Sulla base di queste caratteristiche, i metodi comuni per il trattamento di tali acque reflue attualmente includono metodi biochimici e metodi fisico-chimici.
III. Introduzione al progetto (fonte di acque reflue):
Una produzione di 20.000-tonnellate/anno di coloranti liquidi a base acqua, inchiostri a polimerizzazione UV e preparati per pigmenti a supporto di un progetto di trattamento delle acque reflue da 50 m³/giorno.
L'azienda produce principalmente pigmenti organici, comprese le varietà 40+ nelle serie di colori rosso, arancione e giallo e 100 formulazioni. I prodotti sono ampiamente utilizzati in inchiostri, vernici, rivestimenti, plastica, gomma, articoli di cancelleria, paste colorate per la stampa e altri settori. Dati sull'acqua non trattata: COD inferiore o uguale a 2500 mg/l, standard di scarico totale: liquami scaricati nella rete fognaria urbana standard di livello C- di qualità dell'acqua. Azoto Inferiore o uguale a 150 mg/L, azoto ammoniacale Inferiore o uguale a 100 mg/L, SS Inferiore o uguale a 200 mg/L.
IV. Spiegazione del processo di trattamento di protezione ambientale di Guangbo:
Le acque reflue generate durante la produzione di materiali pigmentati sono numerose, ma il grado di inquinamento dell'acqua è elevato. Combinando le caratteristiche di tali acque reflue, Guangbo Environmental Protection, sulla base della precedente esperienza ingegneristica nel trattamento di tali acque reflue, adotta un processo di trattamento biologico di rimozione dell'azoto DN multi-efficiente; dopo il pre-trattamento e l'A/O multi-fase, l'effluente soddisfa lo standard nazionale di scarico di primo-livello e quindi entra nell'unità di processo di pre-aerazione + idrolisi acidificazione di regolazione per soddisfare i requisiti per il riutilizzo-delle acque reflue.
V. Introduzione della tecnologia GBDN per la rimozione biologica efficiente dell'azoto:
L'efficiente tecnologia di rimozione biologica dell'azoto GBDN è la tecnologia principale sviluppata dall'azienda per la rimozione biologica dell'azoto dalle acque reflue. Questa tecnologia è stata applicata con successo in vari casi di ingegneria del trattamento delle acque reflue con alto contenuto di azoto ammoniacale. Funziona in modo stabile e affidabile. Presenta vantaggi quali COD elevato, efficienza di rimozione dell'azoto totale e dell'azoto ammoniacale, flusso di ritorno ridotto, basso consumo energetico, forte resistenza agli urti del sistema, forte adattabilità dei batteri dei fanghi, costi ridotti di trattamento dei rifiuti solidi dei fanghi, volume della piscina più piccolo, ecc.
VI. Vantaggi del processo di protezione ambientale di Guangbo:
Guangbo Environmental Protection ha padroneggiato vari pacchetti di processi per il pretrattamento delle acque reflue, il trattamento anaerobico, aerobico e profondo. Dopo il trattamento delle acque reflue, può soddisfare gli standard per il riutilizzo. È economico, semplice e presenta bassi requisiti in termini di qualità dell'acqua non depurata, processi e apparecchiature di trattamento semplici, funzionamento conveniente, volume di manutenzione ridotto delle apparecchiature, basso consumo energetico, funzionamento stabile ed effetto del trattamento.
Il produttore di trattamento delle acque reflue - Guangbo Environmental Protection, con una forte forza tecnica, di installazione e post-vendita, dispone di un proprio impianto di produzione di apparecchiature, specializzato nella produzione di varie attrezzature per la flottazione dell'aria, raschiatori e draghe aspiranti, macchine di disidratazione centrifughe a spirale, filtri multimediali, griglie meccaniche, separatori trifase, ecc. produzione in loco di serbatoi anaerobici IC per clienti diretti e aziende di protezione ambientale.
