Introduzione: Essendo un settore di supporto cruciale per la produzione, il settore galvanico ha sempre dovuto affrontare sfide nella gestione ambientale a causa della presenza di metalli pesanti come cromo e nichel nelle acque reflue. In precedenza, abbiamo condiviso altri progetti di ammodernamento di membrane ceramiche galvaniche per acque reflue di successo. Recentemente è stato implementato un sistema di filtrazione profonda per la galvanica delle acque reflue in un parco industriale a Chongqing. Anticipando l'aumento della concentrazione di inquinamento nell'affluente dopo l'espansione del parco, Jianmo ha selezionato anche membrane ceramiche tubolari in carburo di silicio come linea di trattamento-finale. Questo articolo descrive in dettaglio la logica di implementazione e il valore applicativo di questo processo, in base alle condizioni effettive del progetto.
Informazioni di base sul progetto
Tipo di acque reflue: acque reflue di risciacquo contenenti cromo-, acque reflue di risciacquo contenenti nichel-
Prodotti applicati: Sistema di filtrazione integrato con membrana ceramica tubolare in carburo di silicio
Tipo di applicazione: unità di filtrazione profonda di estremità-di-tubazione per le acque reflue, per la rimozione dei metalli pesanti sospesi
Requisiti di trattamento: acqua di produzione stabile conforme agli standard galvanici locali di Chongqing; adattamento proattivo alla futura espansione delle imprese e alle condizioni di aumento degli inquinanti influenti; stabilire una barriera stabile di conformità dei metalli pesanti nell'officina
Principali punti critici risolti: il serbatoio dell'acqua pulita contiene tracce di metalli pesanti colloidali residui; il carico di metalli pesanti nell'affluente aumenterà in modo significativo a causa della futura espansione dell'impresa; i media filtranti convenzionali non sono resistenti alla qualità dell'acqua acida e alcalina della galvanica e hanno una durata breve.
Contesto del progetto
I. Rigorosi vincoli di controllo ambientale
1. Articolo 45 della *Legge sulla prevenzione e il controllo dell'inquinamento idrico della Repubblica popolare cinese* (emendamento del 2017): le acque reflue industriali tossiche e pericolose devono essere trattate in base alla loro classificazione e qualità e la diluizione e lo scarico sono severamente vietati;
2. Lo *Standard sullo scarico degli inquinanti galvanici* (GB21900-2008) definisce chiaramente il cromo e il nichel come metalli pesanti di Classe I, con punti di monitoraggio situati presso gli scarichi degli effluenti dell'officina. I corpi idrici che non soddisfano gli standard non possono essere scaricati nel sistema generale delle acque reflue;
3. Chongqing implementa lo *Standard municipale di scarico volontario di Chongqing per gli inquinanti delle acque reflue nell'industria galvanica* (T/CQSES02-2017), con standard locali che superano gli standard nazionali.
II. Urgente necessità di trattamento del parco industriale
Il parco industriale ha già realizzato un sistema di pretrattamento completo per le acque reflue contenenti cromo e nichel-. Le acque reflue vengono sottoposte a un trattamento integrato che comprende riduzione, neutralizzazione, coagulazione, sedimentazione e flottazione prima di essere scaricate nei serbatoi di acqua limpida al cromo e nichel. Secondo i dati di monitoraggio a lungo termine-della qualità dell'acqua provenienti dal serbatoio dell'acqua pulita, nell'acqua rimangono tracce di metalli pesanti colloidali, che rappresentano un potenziale rischio di fluttuazioni di questi livelli.
In conformità con i requisiti di gestione del parco industriale regionale, la continua espansione delle imprese di lavorazione superficiale aumenterà significativamente a lungo termine la concentrazione di sostanze nocive da metalli pesanti nelle acque di scarico. Pertanto, questo progetto aggiunge un'unità di filtrazione profonda indipendente a valle del serbatoio di acque chiare esistente, utilizzando la maggiore qualità dell'acqua sotto carico potenziato come limite di progettazione per stabilire in modo proattivo una linea di controllo stabile dei metalli pesanti e garantire il funzionamento stabile del sistema di trattamento biologico integrato a valle.
Descrizione del flusso del processo
Questo progetto è diviso in due sezioni: il sistema di pretrattamento esistente e il sistema di trattamento profondo con membrana ceramica al carburo di silicio di nuova costruzione. Le acque reflue contenenti cromo/nichel- vengono sottoposte a omogeneizzazione ed equalizzazione nel serbatoio di equalizzazione e nel serbatoio di emergenza, completando in sequenza la riduzione dell'acido, la neutralizzazione degli alcali, la coagulazione e la flocculazione, la sedimentazione e il trattamento di flottazione. L'effluente dell'apparecchiatura integrata confluisce nel serbatoio dell'acqua limpida al cromo/nichel, fungendo da fonte di afflusso per il nuovo sistema a membrana.
Il sistema di trattamento profondo con membrana ceramica al carburo di silicio di nuova costruzione utilizza come nucleo l'apparecchiatura di filtrazione con membrana ceramica al carburo di silicio. Dopo l'effluente dal serbatoio dell'acqua limpida al cromo/nichel, viene prima sottoposto all'aggiunta di acidi, alcali, depuratori di metalli pesanti e coagulanti PAC/PFS per dissociare ulteriormente i metalli pesanti colloidali dall'acqua. Dopo la coagulazione e la sedimentazione, l'acqua viene quindi pompata in un'unità di ultrafiltrazione ceramica tubolare di carburo di silicio. La membrana ceramica in carburo di silicio utilizza la nano-setacciatura per intrappolare i colloidi e i fiocchi fini di metalli pesanti nell'acqua. L'acqua trattata entra in un punto di monitoraggio online dei metalli pesanti. L'acqua che supera il monitoraggio viene inviata direttamente al sistema integrato di trattamento delle acque reflue del parco; l'acqua non qualificata viene automaticamente deviata a un'unità di scambio ionico in resina per un ulteriore trattamento fino a quando non soddisfa gli standard. Il sistema a membrana esegue il controlavaggio automatico e la rigenerazione periodica di sostanze chimiche acide-alcaline a intervalli regolari. Il concentrato di controlavaggio e il concentrato circolante vengono tutti restituiti al-serbatoio di sedimentazione della coagulazione front-end per il trattamento di riduzione del volume a circuito chiuso-.
La logica di selezione e i vantaggi tecnici della membrana ceramica al carburo di silicio
Questo progetto aggiunge un'unità di miglioramento della qualità alla fine dell'impianto di trattamento delle acque esistente. La progettazione deve considerare sia l'attuale intrappolamento di metalli pesanti in tracce nel serbatoio delle acque chiare sia le condizioni di afflusso di carico elevato-della futura espansione. Sebbene le tecnologie di ultrafiltrazione organica e di filtrazione a sabbia possano adattarsi all'attuale qualità dell'acqua a bassa-concentrazione nel breve termine, la loro resistenza alla corrosione e stabilità di ritenzione a lungo-termine non possono soddisfare le esigenze di miglioramento della qualità dell'acqua a lungo termine. Il team del progetto, considerando fattori quali l'alternanza di acido e alcalinità nell'acqua galvanica, i requisiti normativi e il costo complessivo della manutenzione delle apparecchiature, ha stabilito che le membrane ceramiche in carburo di silicio offrono la migliore adattabilità a lungo-termine e vantaggi economici completi, rendendole la principale tecnologia di filtrazione profonda per questo progetto.
I principali vantaggi della membrana ceramica al carburo di silicio:
1. Adattabile a carichi elevati a lungo-termine, con indicatori di effluenti stabili e controllabili: la setacciatura su scala nanometrica fornisce un'eccellente ritenzione dei fiocchi di metalli pesanti fini. Anche con una maggiore attività industriale, livelli più elevati di inquinanti influenti o fluttuazioni nelle condizioni di sedimentazione front-end, la torbidità e i livelli di metalli pesanti negli effluenti rimangono stabili, mitigando i rischi ambientali associati ai superamenti in linea.
2. Resistente alla pulizia ripetuta con acidi e alcali, garantendo un'elevata durata dell'apparecchiatura. Il substrato in carburo di silicio inorganico puro ha un ampio intervallo di adattabilità del pH, consentendo la rigenerazione online a lungo-termine in presenza di acidi forti, alcali e ossidanti. Evita i problemi di rigonfiamento della membrana organica, rottura delle fibre e cedimento a breve termine, adattandosi perfettamente all'acidità e all'alcalinità variabili dell'acqua galvanica.
3. Struttura integrata montata su skid-per un'installazione in loco- semplice ed efficiente. Il modulo a membrana, il set pompa, il serbatoio dei prodotti chimici e il sistema di controllo elettrico sono integrati con una piattaforma operativa standardizzata. L'installazione in loco- richiede solo il collegamento all'acqua e all'elettricità e alle condutture dell'acqua in ingresso/uscita, riducendo notevolmente il ciclo di installazione e messa in servizio.
4. Durata di servizio estesa, riducendo-i costi di manutenzione a lungo termine. L'elemento a membrana è progettato per una lunga durata e un'eccellente resistenza alle incrostazioni, riducendo significativamente la frequenza di sostituzione del detergente e del mezzo filtrante. Dotato di una pompa di circolazione a risparmio energetico-a frequenza variabile, riduce i costi operativi continui per molti anni da più dimensioni, inclusi materiali di consumo, consumo energetico e manodopera, con conseguente eccezionale efficienza economica a lungo termine-.
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