Quy trình xử lý nước công nghiệp và ứng dụng hóa học
Lý lịch
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghiệp hóa, tầm quan trọng của việc xử lý nước trong sản xuất công nghiệp khác nhau ngày càng trở nên rõ ràng. Xử lý nước công nghiệp không chỉ là mắt xích quan trọng đảm bảo quá trình diễn ra suôn sẻ mà còn là biện pháp then chốt nhằm đáp ứng các quy định về môi trường và yêu cầu phát triển bền vững.
Loại xử lý nước
Loại xử lý nước | Mục đích chính | Đối tượng xử lý chính | Các quy trình chính. |
Tiền xử lý nước thô | Đáp ứng yêu cầu về nước sinh hoạt hoặc công nghiệp | Nước nguồn tự nhiên | Lọc, lắng, đông tụ. |
Xử lý nước xử lý | Đáp ứng các yêu cầu quy trình cụ thể | Nước xử lý công nghiệp | Làm mềm, khử muối, khử oxy. |
Xử lý nước làm mát tuần hoàn | Đảm bảo hoạt động bình thường của thiết bị | Nước làm mát tuần hoàn | Điều trị liều lượng. |
Xử lý nước thải | Bảo vệ môi trường | Nước thải công nghiệp | Xử lý vật lý, hóa học, sinh học. |
Xử lý nước tái chế | Giảm tiêu thụ nước ngọt | Nước đã qua sử dụng | Tương tự như xử lý nước thải |
Hóa chất xử lý nước thường được sử dụng
Loại | Hóa chất thường dùng | Chức năng |
Chất keo tụ | PAC, PAM, PDADMAC, polyamines, nhôm sunfat, v.v. | Loại bỏ chất rắn lơ lửng và chất hữu cơ |
Thuốc khử trùng | chẳng hạn như TCCA, SDIC, ozone, clo dioxide, Canxi Hypochlorite, v.v. | Tiêu diệt vi sinh vật trong nước (như vi khuẩn, vi rút, nấm và động vật nguyên sinh) |
điều chỉnh pH | Axit aminosulfonic, NaOH, vôi, axit sulfuric, v.v. | Điều chỉnh pH nước |
Chất tẩy ion kim loại | EDTA, nhựa trao đổi ion | Loại bỏ các ion kim loại nặng (như sắt, đồng, chì, cadmium, thủy ngân, niken, v.v.) và các ion kim loại có hại khác trong nước |
chất ức chế quy mô | Phosphat hữu cơ, axit cacboxylic hữu cơ photpho | Ngăn chặn sự hình thành cặn bởi các ion canxi và magiê. Ngoài ra còn có tác dụng nhất định trong việc loại bỏ các ion kim loại |
Chất khử oxy | Natri sunfit, hyđrazin, v.v. | Loại bỏ oxy hòa tan để ngăn chặn sự ăn mòn oxy |
Chất tẩy rửa | Axit citric, axit sulfuric, axit aminosulfonic | Loại bỏ cặn và tạp chất |
Chất oxy hóa | ozone, persulfate, hydro clorua, hydro peroxide, v.v. | Khử trùng, loại bỏ các chất ô nhiễm và cải thiện chất lượng nước, v.v. |
chất làm mềm | như vôi và natri cacbonat. | Loại bỏ các ion cứng (ion canxi, magie) và giảm nguy cơ hình thành cặn |
Chất khử bọt/chống tạo bọt | Ức chế hoặc loại bỏ bọt | |
Loại bỏ | Canxi hypoclorit | loại bỏ NH₃-N khỏi nước thải để đạt tiêu chuẩn xả thải |
Chúng tôi có thể cung cấp:
Xử lý nước công nghiệp đề cập đến quá trình xử lý nước công nghiệp và nước thải thông qua các phương pháp vật lý, hóa học, sinh học và các phương pháp khác. Xử lý nước công nghiệp là một phần không thể thiếu trong sản xuất công nghiệp và tầm quan trọng của nó được thể hiện ở các khía cạnh sau:
1.1 Đảm bảo chất lượng sản phẩm
Loại bỏ các tạp chất có trong nước như ion kim loại, chất rắn lơ lửng,… đáp ứng nhu cầu sản xuất và đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Ức chế ăn mòn: Oxy hòa tan, carbon dioxide, v.v. trong nước có thể gây ăn mòn thiết bị kim loại và rút ngắn tuổi thọ của thiết bị.
Kiểm soát vi sinh vật: Vi khuẩn, tảo và các vi sinh vật khác trong nước có thể gây ô nhiễm sản phẩm, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và an toàn sức khỏe.
1.2 Nâng cao hiệu quả sản xuất
Giảm thời gian ngừng hoạt động: Xử lý nước thường xuyên có thể ngăn chặn hiệu quả sự đóng cặn và ăn mòn thiết bị, giảm tần suất bảo trì và thay thế thiết bị, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất.
Tối ưu hóa điều kiện quy trình: Thông qua xử lý nước, có thể đạt được chất lượng nước đáp ứng yêu cầu của quy trình để đảm bảo tính ổn định của quy trình sản xuất.
1.3 Giảm chi phí sản xuất
Tiết kiệm năng lượng: Thông qua xử lý nước, mức tiêu thụ năng lượng của thiết bị có thể giảm và chi phí sản xuất có thể được tiết kiệm.
Chống đóng cặn: Các ion có độ cứng như ion canxi, magie trong nước sẽ hình thành cặn, bám chặt vào bề mặt thiết bị, làm giảm hiệu suất dẫn nhiệt.
Kéo dài tuổi thọ thiết bị: Giảm sự ăn mòn và đóng cặn thiết bị, kéo dài tuổi thọ sử dụng thiết bị và giảm chi phí khấu hao thiết bị.
Giảm tiêu thụ nguyên liệu: Thông qua xử lý nước, chất thải của chất diệt khuẩn có thể giảm và chi phí sản xuất có thể giảm.
Giảm tiêu thụ nguyên liệu: Thông qua xử lý nước, nguyên liệu thô còn lại trong chất thải có thể được thu hồi và đưa vào sản xuất, từ đó giảm lãng phí nguyên liệu thô và giảm chi phí sản xuất.
1.4 Bảo vệ môi trường
Giảm lượng khí thải ô nhiễm: Sau khi xử lý nước thải công nghiệp, nồng độ khí thải ô nhiễm có thể giảm và môi trường nước có thể được bảo vệ.
Thực hiện việc tái chế tài nguyên nước: Thông qua xử lý nước, nước công nghiệp có thể được tái chế và có thể giảm bớt sự phụ thuộc vào tài nguyên nước ngọt.
1.5 Tuân thủ các quy định về môi trường
Đáp ứng tiêu chuẩn khí thải: Nước thải công nghiệp phải đáp ứng tiêu chuẩn khí thải quốc gia và địa phương, và xử lý nước là phương tiện quan trọng để đạt được mục tiêu này.
Tóm lại, xử lý nước công nghiệp không chỉ liên quan đến chất lượng sản phẩm, hiệu quả sản xuất mà còn liên quan đến lợi ích kinh tế và bảo vệ môi trường của doanh nghiệp. Thông qua xử lý nước khoa học và hợp lý, có thể đạt được việc sử dụng tối ưu tài nguyên nước và thúc đẩy sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp.
Xử lý nước công nghiệp bao gồm nhiều lĩnh vực, bao gồm công nghiệp điện, hóa chất, dược phẩm, luyện kim, thực phẩm và đồ uống, v.v. Quy trình xử lý thường được tùy chỉnh theo yêu cầu chất lượng nước và tiêu chuẩn xả thải.
2.1 Xử lý nước thải (Tiền xử lý nước thô)
Tiền xử lý nước thô trong xử lý nước công nghiệp chủ yếu bao gồm lọc sơ cấp, đông tụ, keo tụ, lắng, tuyển nổi, khử trùng, điều chỉnh pH, loại bỏ ion kim loại và lọc cuối cùng. Các hóa chất thường được sử dụng bao gồm:
Chất keo tụ và chất keo tụ: như PAC, PAM, PDADMAC, polyamines, nhôm sunfat, v.v.
Chất làm mềm: chẳng hạn như vôi và natri cacbonat.
Chất khử trùng: như TCCA, SDIC, Canxi Hypochlorite, ozone, clo dioxide, v.v.
Chất điều chỉnh pH: như axit aminosulfonic, natri hydroxit, vôi, axit sunfuric, v.v.
Chất tẩy ion kim loạiEDTA, nhựa trao đổi ion, v.v.,
Chất ức chế cáu cặn: photphat hữu cơ, axit cacboxylic photpho hữu cơ, v.v.
Chất hấp phụ: như than hoạt tính, alumina hoạt tính, v.v.
Việc kết hợp và sử dụng các hóa chất này có thể giúp xử lý nước công nghiệp loại bỏ hiệu quả các chất lơ lửng, chất ô nhiễm hữu cơ, ion kim loại và vi sinh vật trong nước, đảm bảo chất lượng nước đáp ứng nhu cầu sản xuất, giảm gánh nặng cho các lần xử lý tiếp theo.
2.2 Xử lý nước quy trình
Quá trình xử lý nước trong xử lý nước công nghiệp chủ yếu bao gồm tiền xử lý, làm mềm, khử oxy, loại bỏ sắt và mangan, khử muối, khử trùng và khử trùng. Mỗi bước yêu cầu các loại hóa chất khác nhau để tối ưu hóa chất lượng nước và đảm bảo hoạt động bình thường của các thiết bị công nghiệp khác nhau. Các hóa chất phổ biến bao gồm:
Chất keo tụ và chất keo tụ: | chẳng hạn như PAC, PAM, PDADMAC, polyamines, nhôm sunfat, v.v. |
Chất làm mềm: | như vôi và natri cacbonat. |
Thuốc khử trùng: | chẳng hạn như TCCA, SDIC, Canxi Hypochlorite, ozone, clo dioxide, v.v. |
Chất điều chỉnh pH: | chẳng hạn như axit aminosulfonic, natri hydroxit, vôi, axit sulfuric, v.v. |
Chất tẩy ion kim loại: | EDTA, nhựa trao đổi ion |
Chất ức chế quy mô: | photphat hữu cơ, axit cacboxylic hữu cơ photpho, v.v. |
Chất hấp phụ: | như than hoạt tính, alumina hoạt tính, v.v. |
Những hóa chất này có thể đáp ứng các nhu cầu khác nhau của nước xử lý thông qua việc kết hợp các quy trình xử lý nước khác nhau, đảm bảo chất lượng nước đáp ứng tiêu chuẩn sản xuất, giảm nguy cơ hư hỏng thiết bị và nâng cao hiệu quả sản xuất.
2.3 Xử lý nước làm mát tuần hoàn
Xử lý nước làm mát tuần hoàn là một phần rất quan trọng trong xử lý nước công nghiệp, đặc biệt là ở hầu hết các cơ sở công nghiệp (như nhà máy hóa chất, nhà máy điện, nhà máy thép, v.v.), nơi hệ thống nước làm mát được sử dụng rộng rãi cho các thiết bị và quy trình làm mát. Hệ thống nước làm mát tuần hoàn dễ bị đóng cặn, ăn mòn, phát triển vi sinh vật và các vấn đề khác do lượng nước lớn và sự lưu thông thường xuyên. Vì vậy, phải sử dụng các phương pháp xử lý nước hiệu quả để kiểm soát những vấn đề này và đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định.
Xử lý nước làm mát tuần hoàn nhằm mục đích ngăn chặn sự đóng cặn, ăn mòn và ô nhiễm sinh học trong hệ thống và đảm bảo hiệu quả làm mát. Theo dõi các thông số chính trong nước làm mát (như độ pH, độ cứng, độ đục, oxy hòa tan, vi sinh vật, v.v.) và phân tích các vấn đề về chất lượng nước để xử lý theo mục tiêu.
Chất keo tụ và chất keo tụ: | chẳng hạn như PAC, PAM, PDADMAC, polyamines, nhôm sunfat, v.v. |
Chất làm mềm: | như vôi và natri cacbonat. |
Thuốc khử trùng: | chẳng hạn như TCCA, SDIC, Canxi Hypochlorite, ozone, clo dioxide, v.v. |
Chất điều chỉnh pH: | chẳng hạn như axit aminosulfonic, natri hydroxit, vôi, axit sulfuric, v.v. |
Chất tẩy ion kim loại: | EDTA, nhựa trao đổi ion |
Chất ức chế quy mô: | photphat hữu cơ, axit cacboxylic hữu cơ photpho, v.v. |
Chất hấp phụ: | như than hoạt tính, alumina hoạt tính, v.v. |
Những hóa chất và phương pháp xử lý này giúp ngăn ngừa cặn, ăn mòn và ô nhiễm vi sinh vật, đảm bảo hệ thống nước làm mát hoạt động ổn định lâu dài, giảm hư hỏng thiết bị và tiêu thụ năng lượng, đồng thời nâng cao hiệu suất hệ thống.
2.4 Xử lý nước thải
Quá trình xử lý nước thải công nghiệp có thể được chia thành nhiều giai đoạn theo đặc điểm của nước thải và mục tiêu xử lý, chủ yếu bao gồm tiền xử lý, trung hòa axit-bazơ, loại bỏ chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng, xử lý trung gian và nâng cao, khử trùng và khử trùng, xử lý bùn và xử lý nước tái chế. Mỗi mắt xích yêu cầu các loại hóa chất khác nhau phối hợp với nhau để đảm bảo hiệu quả và tính triệt để của quá trình xử lý nước thải.
Xử lý nước thải công nghiệp được chia thành 3 phương pháp chính: vật lý, hóa học và sinh học, nhằm đáp ứng tiêu chuẩn khí thải và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Phương pháp vật lý:lắng, lọc, tuyển nổi, v.v.
Phương pháp hóa học:trung hòa, oxi hóa khử, kết tủa hóa học.
Phương pháp sinh học:phương pháp bùn hoạt tính, phương pháp phản ứng sinh học màng (MBR), v.v.
Các hóa chất phổ biến bao gồm:
Chất keo tụ và chất keo tụ: | chẳng hạn như PAC, PAM, PDADMAC, polyamines, nhôm sunfat, v.v. |
Chất làm mềm: | như vôi và natri cacbonat. |
Thuốc khử trùng: | chẳng hạn như TCCA, SDIC, Canxi Hypochlorite, ozone, clo dioxide, v.v. |
Chất điều chỉnh pH: | chẳng hạn như axit aminosulfonic, natri hydroxit, vôi, axit sulfuric, v.v. |
Chất tẩy ion kim loại: | EDTA, nhựa trao đổi ion |
Chất ức chế quy mô: | photphat hữu cơ, axit cacboxylic hữu cơ photpho, v.v. |
Chất hấp phụ: | như than hoạt tính, alumina hoạt tính, v.v. |
Thông qua việc ứng dụng hiệu quả các hóa chất này, nước thải công nghiệp có thể được xử lý và thải ra đạt tiêu chuẩn, thậm chí có thể tái sử dụng, giúp giảm ô nhiễm môi trường và tiêu thụ tài nguyên nước.
2.5 Xử lý nước tái chế
Xử lý nước tái chế là phương pháp quản lý tài nguyên nước tái sử dụng nước thải công nghiệp sau khi xử lý. Với tình trạng thiếu tài nguyên nước ngày càng tăng, nhiều lĩnh vực công nghiệp đã áp dụng các biện pháp xử lý nước tái chế, điều này không chỉ tiết kiệm tài nguyên nước mà còn giảm chi phí xử lý và xả thải. Chìa khóa của xử lý nước tái chế là loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước thải để chất lượng nước đáp ứng yêu cầu tái sử dụng, đòi hỏi độ chính xác và công nghệ xử lý cao.
Quy trình xử lý nước tái chế chủ yếu bao gồm các bước chính sau:
Tiền xử lý:loại bỏ các hạt tạp chất và dầu mỡ lớn bằng cách sử dụng PAC, PAM, v.v.
Điều chỉnh pH:điều chỉnh pH, các hóa chất thường được sử dụng bao gồm natri hydroxit, axit sunfuric, canxi hydroxit, v.v.
Xử lý sinh học:loại bỏ chất hữu cơ, hỗ trợ phân hủy vi sinh vật, sử dụng amoni clorua, natri dihydro photphat, v.v.
Xử lý hóa học:loại bỏ oxy hóa các chất hữu cơ và kim loại nặng, ozone, persulfate, natri sunfua, v.v. thường được sử dụng.
Tách màng:sử dụng công nghệ thẩm thấu ngược, lọc nano, siêu lọc để loại bỏ các chất hòa tan, đảm bảo chất lượng nước.
Khử trùng:loại bỏ vi sinh vật, sử dụng clo, ozon, canxi hypoclorit, v.v.
Giám sát và điều chỉnh:Đảm bảo nước tái sử dụng đạt tiêu chuẩn và sử dụng các thiết bị điều chỉnh, giám sát để điều chỉnh.
Chất khử bọt:Chúng ngăn chặn hoặc loại bỏ bọt bằng cách giảm sức căng bề mặt của chất lỏng và phá hủy tính ổn định của bọt. (Các kịch bản ứng dụng của chất khử bọt: hệ thống xử lý sinh học, xử lý nước thải hóa học, xử lý nước thải dược phẩm, xử lý nước thải thực phẩm, xử lý nước thải sản xuất giấy, v.v.)
Canxi hypoclorit:Chúng loại bỏ các chất ô nhiễm như nitơ amoniac
Việc áp dụng các quy trình và hóa chất này đảm bảo chất lượng nước thải được xử lý đáp ứng các tiêu chuẩn tái sử dụng, cho phép sử dụng hiệu quả trong sản xuất công nghiệp.
Xử lý nước công nghiệp là một phần quan trọng của sản xuất công nghiệp hiện đại. Quá trình và lựa chọn hóa chất của nó cần phải được tối ưu hóa theo yêu cầu quy trình cụ thể. Việc sử dụng hóa chất hợp lý không chỉ có thể nâng cao hiệu quả xử lý mà còn giảm chi phí và giảm tác động đến môi trường. Trong tương lai, với sự tiến bộ của công nghệ và yêu cầu bảo vệ môi trường được nâng cao, việc xử lý nước công nghiệp sẽ phát triển theo hướng thông minh và xanh hơn.