Torjunta-aineiden tuotannon jätevedenkäsittelyratkaisu
Maailmanlaajuisia torjunta-ainemarkkinoita ohjaavat sellaiset tekijät kuin väestönkasvu, elintarviketurvavaatimukset ja ilmastonmuutos, ja ne kasvavat edelleen. Vihreä maatalous ja kestävän kehityksen politiikka ovat viime vuosina edistäneet tuoterakenteiden uudistamista, biologisten torjunta-aineiden osuuden kasvaessa ja alueellisten markkinoiden vaatimuksissa merkittävää erilaistumista.
Maailman torjunta-ainemarkkinoiden koon odotetaan nousevan noin 68-90 miljardiin Yhdysvaltain dollariin vuoteen 2025 mennessä. Tilastomenetelmissä on pieniä eroja eri instituutioiden välillä, mutta yleisesti ennustetaan, että vuotuinen yhdisteiden kasvuvauhti on 3 % - 4.1%. Niistä Aasian-Tyynenmeren alue on suurin kuluttajamarkkina, ja biologisista torjunta-aineista on tullut keskeinen kasvupiste.
I. Yleiskatsaus torjunta-ainetuotannon asiakkaista jätevedenkäsittelyyn
Torjunta-aineita valmistavat yritykset ovat tärkeimmät palvelun vastaanottajat torjunta-ainetuotannon jätevesien käsittelyssä. Näillä yrityksillä on tiukat ympäristönsuojelumääräykset monimutkaisten tuotantoprosessien, korkeiden epäpuhtauspitoisuuksien ja korkean myrkyllisyyden vuoksi. He tarvitsevat kiireellisesti tehokkaita ja vakaita jätevedenkäsittelyratkaisuja saavuttaakseen päästönormien noudattamisen tai resurssien hyödyntämisen.
Maailmanlaajuisen huomion ekologisen ympäristönsuojelun lisääntyessä teollisuuden jätevesien, erityisesti erittäin haastavien orgaanisten jätevesien, päästöstandardit ovat tulleet yhä tiukemmiksi. Torjunta-aineteollisuudesta, yhtenä tyypillisistä voimakkaasti saastuttavista teollisuudenaloista, sen jätevesien käsittelystä on tullut yritysten kestävän kehityksen jäykkä vaatimus.
Kuvia torjunta-aineiden tuotannosta
II. Torjunta-aineiden tuotannon jäteveden käsittely - Jäteveden lähde
Torjunta-aineiden tuotanto kuuluu hienokemikaalien luokkaan. Sen prosessivirtaus on pitkä, ja siinä on laaja valikoima raaka-aineita ja monimutkaisia reaktiovaiheita, mikä johtaa erittäin-saastuvaan jäteveteen syntymiseen useissa vaiheissa. Jos tätä jätevettä ei käsitellä tehokkaasti, se muodostaa vakavan uhan vesistöille, maaperälle ja ekosysteemeille. Siksi jäteveden lähteen tunnistaminen on edellytys tieteellisen käsittelysuunnitelman laatimiselle.
Tuotantoprosessien ja -vaiheiden luokituksen mukaan torjunta-aineiden tuotannon jäteveden päälähteet ovat seuraavat:
1. Tuotantoprosessin jätevesi: syntyy ydintuotantolaitteista, kuten reaktioastioista, tislaustorneista ja kiteyttäjistä synteesi-, puhdistus- ja erotusprosessien aikana, mukaan lukien emäliuos, jäännösneste ja pesuvesi. Tämä on pääasiallinen orgaanisten saasteiden ja alkuperäisten lääkkeiden vaikuttavien aineiden lähde jätevedessä.
2. Laitteet ja maaperän huuhteluvesi: Laitteiston huollon tai tuotteen vaihdon aikana syntyy korkean-pitoisuuden ajoittaista jätevettä; myös konepajan lattian huuhtelu tuo mukanaan jäämiä kemikaaleja.
3. Apujärjestelmän tyhjennys:
Tyhjennysvesi tyhjiöpumpuista ja kiertovesijäähdytysjärjestelmistä;
Jätevesi pakokaasun absorptiolaitteista (kuten suihkutorneista);
Kesän jäähdytyssuihkun aiheuttama saastunut sadevesi varastosäiliöalueella.
4. Laboratoriojätevesi: Pieni mutta monimutkainen jäteneste, joka syntyy reagenssien käytön jälkeen tutkimuksen ja laaduntarkastuksen aikana.
5. Ensimmäinen sadevesi: Ensimmäinen sademäärä tehtaan avoimilla alueilla voi huuhdella pois jäännösmateriaaleja ja muodostaa saastuneita valumia.
Kuvien vertailu saastuneesta vedestä ja käsitellystä vedestä
III. Torjunta-aineiden tuotannon jäteveden käsittelyn prosessivirta
Torjunta-ainejätevesi, joka johtuu erilaisten kemiallisten raaka-aineiden käytöstä tuotannossa, sisältää monimutkaisia komponentteja, korkea orgaanisen aineksen pitoisuus (COD voi nousta kymmeniin tuhansiin mg/l), sisältää myrkyllisiä aineita, kuten fenoleja, arseenia ja elohopeaa, ja sillä on epämiellyttävä haju ja biologisesti estäviä ominaisuuksia. Suorat päästöt saastuttavat vakavasti vesistöjä ja vahingoittavat ekosysteemiä. Siksi yhden käsittelytekniikan on vaikea täyttää standardeja, ja useita prosesseja on koordinoitava.
Hoitoprosessin vaiheittainen--analyysi:
1. Esikäsittelyvaihe: Paranna biohajoavuutta ja poista myrkyllisyys
Tässä vaiheessa käytetään pääasiassa fysikaalisia ja kemiallisia menetelmiä myrkyllisyyden vähentämiseen, suspendoituneiden kiintoaineiden poistamiseen ja veden laadun säätämiseen, mikä luo olosuhteet myöhemmälle biologiselle käsittelylle.
Kemialliset menetelmät: mukaan lukien koagulaatiosedimentaatio, adsorptio, uutto, haihdutuskiteytys jne., joita käytetään hyödyllisten komponenttien talteenottoon tai tulenkestävän orgaanisen aineen poistamiseen.
Edistynyt hapetus/mikro-elektrolyysi: kuten raudan-hiilen mikro-elektrolyysi, Fenton-hapetus jne., voivat rikkoa suuren molekyylin rakenteen ja lisätä B/C-suhdetta (biohajoavuus).
Kolmen-vaikutuksen haihdutus: sopii runsaasti-suolaaseen ja metanolipitoiseen jäteveteen, jossa on paljon-metanolia, jolloin saavutetaan liuottimien talteenotto ja pitoisuuden vähentäminen.
2. Biokemiallinen käsittelyvaihe: Ytimen orgaanisen aineksen hajoaminen
Hyödynnä mikrobien metabolista toimintaa useimpien orgaanisten epäpuhtauksien hajottamiseen.
Ydin, käytetään orgaanisen aineksen syvään hajotukseen.
Hydrolyysin happamoittaminen: Muunna tulenkestävät suuri{0}}molekyyliset orgaaniset aineet helposti hajoaviksi pieniksi molekyyleiksi, mikä lisää B/C-suhdetta (biohajoavuus).
Anaerobinen käsittely: Yleisesti käytetty UASB (upflow anaerobic sludge bed), EGSB tai anaerobinen osa A/O-prosessissa (anoksinen-oksinen) prosessissa, joka muuttaa orgaanisen aineksen metaaniksi (CH₄), soveltuu korkean -pitoisuuden omaavalle jätevedelle.
Aerobinen käsittely: Hajota edelleen pienimolekyylisiä-orgaanisia aineita ja poista ammoniakkityppi aktiivilietemenetelmällä, kontaktihapetusmenetelmällä tai MBR:llä (kalvobioreaktori).
3. Syväkäsittelyvaihe: Varmista, että jätevesi täyttää standardit
Puhdista biokemiallinen jätevesi edelleen päästö- tai uudelleenkäyttöstandardien mukaisesti.
Kalvoerotustekniikka: kuten ultrasuodatus (UF), nanosuodatus (NF), käänteisosmoosi (RO), voi poistaa tehokkaasti epäpuhtauksia ja suoloja.
Aktiivihiilen adsorptio: Poista väri ja jäännös orgaaniset aineet.
Katalyyttinen hapetus: kuten otsoni, ultravioletti + H2O₂ jne., mineralisoivat syvästi tulenkestävät aineet.
Jäteveden käsittelyn vuokaavio
Teollisuuden jätevesi → Fysikaalis-kemiallinen käsittely → Edistynyt hapetus → Tehokas sedimentaatio{0}} → Anaerobinen biokemiallinen käsittely → Aerobinen biokemiallinen käsittely → Edistynyt puhdistus → Uudelleenkäyttö tai tyhjennys
IV. Erityiset tapaustutkimukset jäteveden käsittelystä torjunta-aineiden tuotannossa
Tapaustutkimus torjunta-aineita valmistavien yritysten jätevedenkäsittelyprojektista Tapauksen tausta
Kun torjunta-aineyritykset tuottavat rikkakasvien ja hyönteisten torjunta-aineita, ne tuottavat korkean-pitoisuuden orgaanista jätevettä, joka sisältää bentseenirenkaan-kaltaisia ja muita vaikeasti--hajoavia saasteita sekä pienen määrän raskasmetalleja. Näillä epäpuhtauksilla on korkea myrkyllisyys, biologinen hajoamisvaikeus ja monimutkainen koostumus. Suorat päästöt saastuttaisivat ympäristöä ja eivät täytä standardeja. Yritykset antavat ympäristönsuojeluyritysten tehtäväksi räätälöidä tehokkaita jätevedenkäsittelyjärjestelmiä vaatimustenmukaisen päästön ja vihreän tuotannon saavuttamiseksi.
Jäteveden laadun ja käsittelyn tavoitteet
2.1 Tuloveden laatu
Tarkkailun jälkeen jäteveden sisäänvirtauksen keskiarvot ovat: CODcr 8000-12000mg/L, BOD5 1200-2000mg/L, B/C-suhde 0,15-0,25, pH 3,5-6,5, ammoniakki typpi 80-150mg/l, yht. pieniä määriä raskasmetalleja ja vaikeasti hajoavia välituotteita. Veden laatu vaihtelee suuresti ja sitä on vaikea käsitellä.
2.2 Hoidon tavoitteet
Standardin GB 21523-2019 ja uudelleenkäyttösuunnittelun mukaan jäteveden on täytettävä seuraavat indikaattorit: CODcr enintään 50 mg/l, BOD5 enintään 10 mg/l jne., raskasmetallien vaatimustenmukaisuus, ja se voidaan tyhjentää suoraan ja varata uudelleenkäyttöliitäntöihin.
Prosessin valinta ja virtauksen suunnittelu
3.1 Prosessin valintaperusteet
Jäteveden ominaisuuksien perusteella otetaan käyttöön "esikäsittely + biokemiallinen käsittely + edistynyt käsittely" -yhdistelmäprosessi. Keskustelun jälkeen prosessi määritetään seuraavasti: säätösäiliö → öljynerotin → mikro{4}}elektrolyysireaktori → Fenton-hapetussäiliö → neutralointi- ja koagulaatiosedimentaatiosäiliö → anaerobinen hydrolyysisäiliö → A/O-biokemiallinen säiliö → toissijainen sedimentaatiosäiliö → otsonin hapetussäiliö → hiekkasuodatinsäiliö → desinfiointisäiliö.
3.2 Ydinkäsittelyprosessi ja -toiminto
Esikäsittelyvaihe: Säätösäiliö tasapainottaa veden laatua ja määrää; öljynerotin poistaa öljyn; mikro-elektrolyysireaktori rikkoo vaikeasti-{-hajoavien epäpuhtauksien rakenteen, parantaa biohajoavuutta ja poistaa joitakin raskasmetalleja; Fenton-hapetussäiliö hajottaa edelleen epäpuhtauksia ja vähentää kuormitusta; neutralointi- ja koagulaatiosedimentaatiosäiliö säätelee pH:ta ja lisää kemikaaleja suspendoituneen kiintoaineen poistamiseksi.
