عامل معالجة المياه من المعادن الثقيلة بوليمر كلينوات

تحليل جدوى التطبيق في معالجة مياه الصرف الصناعي

1. مقدمة أساسية

يشير تلوث المعادن الثقيلة إلى التلوث البيئي الناتج عن المعادن الثقيلة أو مركباتها. وينجم هذا التلوث بشكل رئيسي عن عوامل بشرية، مثل التعدين، وتصريف غازات العادم، وري مياه الصرف الصحي، واستخدام منتجات المعادن الثقيلة. على سبيل المثال، يُسبب تلوث الزئبق وتلوث الكادميوم أمراض الطقس المائية وآلام الجسم في اليابان على التوالي. وتعتمد درجة الضرر على تركيز المعادن الثقيلة وشكلها الكيميائي في البيئة والغذاء والكائنات الحية. ويتجلى تلوث المعادن الثقيلة بشكل رئيسي في تلوث المياه، وجزء منه في الغلاف الجوي والنفايات الصلبة.

المعادن الثقيلة تشير إلى المعادن ذات الجاذبية النوعية (الكثافة) أكبر من 4 أو 5، وهناك حوالي 45 نوعًا من المعادن، مثل النحاس والرصاص والزنك والحديد والماس والنيكل والفاناديوم والسيليكون والأزرار والتيتانيوم والمنغنيز والكادميوم والزئبق والتنغستن والموليبدينوم والذهب والفضة، إلخ. على الرغم من أن المنجنيز والنحاس والزنك والمعادن الثقيلة الأخرى هي عناصر أثرية مطلوبة للأنشطة الحياتية، إلا أن معظم المعادن الثقيلة مثل الزئبق والرصاص والكادميوم وما إلى ذلك ليست ضرورية للأنشطة الحياتية، وجميع المعادن الثقيلة فوق تركيز معين سامة لجسم الإنسان.

توجد المعادن الثقيلة عادةً في الطبيعة بتركيزات طبيعية. ومع ذلك، ونتيجةً للاستغلال المتزايد للمعادن الثقيلة وصهرها ومعالجتها وتصنيعها تجاريًا من قِبل البشر، فإن العديد منها، مثل الرصاص والزئبق والكادميوم والكوبالت، تدخل الغلاف الجوي والماء والتربة، مسببةً تلوثًا بيئيًا خطيرًا. تبقى المعادن الثقيلة، بمختلف حالاتها الكيميائية أو أشكالها، وتتراكم وتنتقل بعد دخولها البيئة أو النظام البيئي، مسببةً أضرارًا. على سبيل المثال، يمكن للمعادن الثقيلة المُصرّفة مع مياه الصرف الصحي أن تتراكم في الطحالب وطين القاع حتى لو كان تركيزها صغيرًا، وتُمتص على سطح الأسماك والمحار، مما يؤدي إلى تركيز في السلسلة الغذائية، وبالتالي يُسبب التلوث. على سبيل المثال، تُسبب مياه الصرف الصحي في اليابان أمراضًا مائية بسبب الزئبق في مياه الصرف الصحي المُصرّفة من صناعة تصنيع الصودا الكاوية، والذي يتحول إلى زئبق عضوي من خلال التفاعلات البيولوجية؛ ومن الأمثلة الأخرى الألم، الذي يُسببه الكادميوم المُصرّف من صناعة صهر الزنك وصناعة الطلاء الكهربائي بالكادميوم. يدخل الرصاص المنبعث من عوادم السيارات إلى البيئة من خلال الانتشار الجوي وعمليات أخرى، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في تركيز الرصاص السطحي الحالي، مما يؤدي إلى امتصاص الرصاص في البشر الحديثين حوالي 100 مرة أعلى من البشر البدائيين، مما يضر بصحة الإنسان.

عامل معالجة مياه المعادن الثقيلة كبير الجزيئات، وهو بوليمر سائل بني-أحمر، يتفاعل بسرعة مع مختلف أيونات المعادن الثقيلة في مياه الصرف الصحي في درجة حرارة الغرفة، مثل الزئبق، والكادميوم، والنحاس، والرصاص، والمنجنيز، والنيكل، والزنك، والكروم، وغيرها. يتفاعل هذا العامل لتكوين أملاح متكاملة غير قابلة للذوبان في الماء، بمعدل إزالة يزيد عن 99%. تتميز طريقة المعالجة بسهولة الاستخدام وبساطتها، وانخفاض تكلفتها، وتأثيرها الملحوظ، وكمية الرواسب صغيرة، وثباتها، وعدم سميتها، وعدم وجود تلوث ثانوي. يُستخدم على نطاق واسع في معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الإلكترونيات، والتعدين والصهر، وصناعة معالجة المعادن، وإزالة الكبريت من محطات الطاقة، وغيرها من الصناعات. نطاق الرقم الهيدروجيني المطبق: 2-7.

2. مجال تطبيق المنتج

باعتباره مزيلًا فعالًا جدًا لأيونات المعادن الثقيلة، يتميز بنطاق واسع من الاستخدامات. ويمكن استخدامه مع جميع مياه الصرف الصحي تقريبًا التي تحتوي على أيونات المعادن الثقيلة.

3. استخدام الطريقة وتدفق العملية النموذجي

1. كيفية الاستخدام

1. أضف وحرك

① أضف عامل معالجة المياه المعدنية الثقيلة البوليمرية مباشرة إلى مياه الصرف الصحي المحتوية على أيونات المعادن الثقيلة، والتفاعل فوري، وأفضل طريقة هي التحريك كل 10 دقائق؛

②بالنسبة لتركيزات المعادن الثقيلة غير المؤكدة في مياه الصرف الصحي، يجب استخدام التجارب المعملية لتحديد كمية المعادن الثقيلة المضافة.

③ لمعالجة مياه الصرف الصحي التي تحتوي على أيونات المعادن الثقيلة بتركيزات مختلفة، يمكن التحكم في كمية المواد الخام المضافة تلقائيًا بواسطة ORP

2. المعدات النموذجية والعمليات التكنولوجية

1. معالجة المياه مسبقًا. 2. للحصول على درجة حموضة PH=2-7، أضف حمضًا أو قلويًا من خلال منظم درجة الحموضة. 3. تحكم في كمية المواد الخام المضافة من خلال منظم الأكسدة والاختزال. 4. مادة التخثر (كبريتات البوتاسيوم والألومنيوم). 5. زمن بقاء خزان التحريك 10 دقائق و76 ثانية، زمن بقاء خزان التكتل 10 دقائق و7 دقائق، خزان الترسيب ذي اللوحة المائلة 8، الحمأة 9، الخزان 10، المرشح 121، التحكم النهائي في درجة الحموضة لحوض الصرف 12، مياه التصريف.

4. تحليل الفوائد الاقتصادية

إذا أخذنا مياه الصرف الصحي الناتجة عن عمليات الطلاء الكهربائي كمثال على مياه الصرف الصحي للمعادن الثقيلة، ففي هذه الصناعة وحدها، ستحقق شركات التطبيقات فوائد اجتماعية واقتصادية هائلة. تتكون مياه الصرف الصحي الناتجة عن عمليات الطلاء الكهربائي بشكل رئيسي من مياه شطف أجزاء الطلاء وكمية صغيرة من سوائل نفايات العمليات. يختلف نوع ومحتوى وشكل المعادن الثقيلة في مياه الصرف اختلافًا كبيرًا باختلاف أنواع الإنتاج، حيث تحتوي بشكل رئيسي على أيونات المعادن الثقيلة مثل النحاس والكروم والزنك والكادميوم والنيكل. ووفقًا لإحصاءات غير مكتملة، يتجاوز حجم مياه الصرف الصحي الناتجة عن عمليات الطلاء الكهربائي وحدها 400 مليون طن سنويًا.

تُعتبر المعالجة الكيميائية لمياه الصرف الناتجة عن الطلاء الكهربائي من أكثر الطرق فعاليةً وشمولاً. ومع ذلك، واستناداً إلى نتائج السنوات الماضية، تُواجه هذه الطريقة الكيميائية مشاكل مثل عدم استقرار التشغيل، والكفاءة الاقتصادية، وضعف التأثير البيئي. وقد حُلّت المشكلة المذكورة أعلاه بفضل عامل معالجة مياه المعادن الثقيلة البوليمري.

4. التقييم الشامل للمشروع

1. لديه قدرة اختزال قوية لـ CrV، ونطاق الرقم الهيدروجيني لـ Cr” المختزل واسع (2 ~ 6)، ومعظمها حمضي قليلاً

يمكن لمياه الصرف الصحي المختلطة أن تلغي الحاجة إلى إضافة الحمض.

٢. يتميز بقلوية قوية، ويمكن زيادة قيمة الرقم الهيدروجيني (pH) عند إضافته. عند وصول الرقم الهيدروجيني إلى ٧.٠، يمكن أن تصل معادن الكروم (VI)، والكروم ٣+، والنحاس ٢+، والنيكل ٢+، والزنك ٢+، والحديد ٢+، وغيرها إلى المستوى القياسي، مما يسمح بترسيب المعادن الثقيلة مع خفض سعر الفسفور. تتوافق المياه المعالجة تمامًا مع معايير الصرف الوطنية من الدرجة الأولى.

٣. انخفاض التكلفة. مقارنةً بكبريتيد الصوديوم التقليدي، تنخفض تكلفة المعالجة بأكثر من ٠.١ يوان صيني للطن.

٤. سرعة المعالجة عالية، ومشروع حماية البيئة فعال للغاية. الترسيب سهل، وهو أسرع بمرتين من طريقة الجير. الترسيب المتزامن لـ F- وP043 في مياه الصرف الصحي.

5. كمية الحمأة صغيرة، نصف طريقة الترسيب الكيميائي التقليدية فقط

6. لا يوجد تلوث ثانوي للمعادن الثقيلة بعد المعالجة، كما أن كربونات النحاس الأساسية التقليدية سهلة التحلل المائي؛

7. بدون انسداد قماش الفلتر، يمكن معالجته بشكل مستمر

المصدر لهذه المقالة: سينا ​​أيوين شاركت معلومات