Machbarkeitsanalyse der Anwendung in der industriellen Abwasserbehandlung
1. Grundlegende Einführung
Schwermetallbelastung bezeichnet die Umweltverschmutzung durch Schwermetalle oder deren Verbindungen. Sie wird hauptsächlich durch menschliche Faktoren wie Bergbau, Abgaseinleitung, Abwasserbewässerung und die Verwendung schwermetallhaltiger Produkte verursacht. Beispielsweise werden in Japan die Wasserverschmutzung und die Schmerzkrankheit durch Quecksilber- bzw. Cadmiumbelastung hervorgerufen. Das Ausmaß der Schädigung hängt von der Konzentration und der chemischen Form der Schwermetalle in der Umwelt, in Lebensmitteln und in Organismen ab. Schwermetallbelastung manifestiert sich vor allem in der Wasserverschmutzung, findet sich aber auch teilweise in der Atmosphäre und in festen Abfällen.
Schwermetalle sind Metalle mit einer Dichte von über 4 oder 5 g/cm³. Es gibt etwa 45 verschiedene Schwermetalle, darunter Kupfer, Blei, Zink, Eisen, Diamant, Nickel, Vanadium, Silizium, Titan, Mangan, Cadmium, Quecksilber, Wolfram, Molybdän, Gold, Silber usw. Während Mangan, Kupfer, Zink und andere Schwermetalle Spurenelemente sind, die für lebensnotwendige Prozesse benötigt werden, sind die meisten Schwermetalle wie Quecksilber, Blei, Cadmium usw. nicht lebensnotwendig. Alle Schwermetalle sind oberhalb einer bestimmten Konzentration giftig für den menschlichen Körper.
Schwermetalle kommen in der Natur in der Regel in natürlichen Konzentrationen vor. Durch die zunehmende Gewinnung, Verhüttung, Verarbeitung und kommerzielle Herstellung von Schwermetallen durch den Menschen gelangen jedoch viele Schwermetalle wie Blei, Quecksilber, Cadmium, Kobalt usw. in die Atmosphäre, in Gewässer und in den Boden. Dies verursacht erhebliche Umweltverschmutzung. Schwermetalle in verschiedenen chemischen Zuständen oder Formen bleiben nach dem Eintrag in die Umwelt oder das Ökosystem bestehen, reichern sich an und wandern, was zu Schäden führt. Beispielsweise können sich Schwermetalle, die mit Abwässern eingeleitet werden, selbst in geringen Konzentrationen in Algen und Bodensedimenten anreichern und an der Oberfläche von Fischen und Schalentieren adsorbiert werden. Dies führt zu einer Anreicherung in der Nahrungskette und somit zu Umweltverschmutzung. So werden beispielsweise in Japan Wasserkrankheiten durch Quecksilber im Abwasser der Natronlaugeindustrie verursacht, das durch biologische Prozesse in organisches Quecksilber umgewandelt wird. Ein weiteres Beispiel sind Krankheiten, die durch Cadmium aus der Zinkhütten- und Cadmiumgalvanisierungsindustrie verursacht werden. Das aus Autoabgasen freigesetzte Blei gelangt durch atmosphärische Diffusion und andere Prozesse in die Umwelt, was zu einem signifikanten Anstieg der Bleikonzentration an der Oberfläche führt. Dadurch wird Blei vom modernen Menschen etwa 100-mal stärker aufgenommen als vom Urmenschen, was die menschliche Gesundheit schädigt.
Ein makromolekulares Schwermetall-Wasserbehandlungsmittel, ein braunrotes, flüssiges Polymer, reagiert bei Raumtemperatur schnell mit verschiedenen Schwermetallionen im Abwasser, wie z. B. Hg⁺, Cd²⁺, Cu²⁺, Pb²⁺, Mn²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺, Cr³⁺ usw. Es bildet wasserunlösliche, integrierte Salze mit einer Entfernungseffizienz von über 99 %. Das Behandlungsverfahren ist einfach und kostengünstig, die Wirkung bemerkenswert, die Schlammmenge gering, das Produkt stabil, ungiftig und verursacht keine Sekundärverschmutzung. Es eignet sich für die Abwasserbehandlung in der Elektronikindustrie, im Bergbau und in der Hüttenindustrie, in der Metallverarbeitung, bei der Entschwefelung von Kraftwerken und in weiteren Branchen. Anwendbarer pH-Bereich: 2–7.
2. Produktanwendungsgebiet
Als hochwirksamer Schwermetallionenentferner findet es vielfältige Anwendung. Es eignet sich für nahezu alle Abwässer, die Schwermetallionen enthalten.
3. Methode und typischen Prozessablauf anwenden
1. Wie man es benutzt
1. Hinzufügen und umrühren.
① Das Polymer-Schwermetall-Wasserbehandlungsmittel wird direkt dem schwermetallionenhaltigen Abwasser zugegeben, es kommt zu einer sofortigen Reaktion. Am besten rührt man es alle 10 Minuten um.
② Bei unsicheren Schwermetallkonzentrationen im Abwasser müssen Laborversuche durchgeführt werden, um die Menge des hinzugefügten Schwermetalls zu bestimmen.
③ Zur Behandlung von Abwässern mit Schwermetallionen unterschiedlicher Konzentrationen kann die Menge der zugegebenen Rohstoffe automatisch über das Redoxpotenzial (ORP) gesteuert werden.
2. Typische Ausrüstung und technologischer Prozess
1. Wasservorbehandlung 2. Zur Einstellung des pH-Werts (2–7) Säure oder Lauge über den pH-Regler zugeben 3. Die Menge der zugegebenen Rohstoffe über den Redox-Regler steuern 4. Flockungsmittel (Kaliumaluminiumsulfat) 5. Verweilzeit im Rührkessel: 10 min 76, Verweilzeit im Agglomerationsbecken: 10 min 7, Schrägplatten-Sedimentationsbecken 8, Schlamm 9, Vorratsbehälter 10, Filter 121, abschließende pH-Wert-Kontrolle im Absetzbecken 12, Abfluss
4. Analyse des wirtschaftlichen Nutzens
Am Beispiel von Galvanikabwasser, einem typischen Schwermetallabwasser, lässt sich zeigen, dass allein in dieser Branche Anwendungsunternehmen enorme soziale und wirtschaftliche Vorteile erzielen können. Galvanikabwasser stammt hauptsächlich aus dem Spülwasser der zu galvanisierenden Teile und geringen Mengen an Prozessabfällen. Art, Gehalt und Form der Schwermetalle im Abwasser variieren stark je nach Produktionsart; hauptsächlich enthält es Schwermetallionen wie Kupfer, Chrom, Zink, Cadmium und Nickel. Laut unvollständigen Statistiken übersteigt die jährliche Abwassermenge allein der Galvanikindustrie 400 Millionen Tonnen.
Die chemische Behandlung von Galvanikabwässern gilt als effektivste und gründlichste Methode. Allerdings zeigen langjährige Erfahrungen, dass diese Methode Probleme wie instabile Betriebsabläufe, mangelnde Wirtschaftlichkeit und negative Umweltauswirkungen aufweist. Polymere Schwermetall-Wasserbehandlungsmittel lösen diese Probleme hingegen sehr gut.
4. Umfassende Bewertung des Projekts
1. Es besitzt ein starkes Reduktionsvermögen gegenüber CrV, der pH-Bereich der Cr-Reduktion ist breit (2~6), und die meisten Verbindungen sind leicht sauer.
Durch die Mischung des Abwassers entfällt die Notwendigkeit, Säure hinzuzufügen.
2. Es ist stark alkalisch, und der pH-Wert kann durch die Zugabe erhöht werden. Bei einem pH-Wert von 7,0 erreichen Cr(VI), Cr³⁺, Cu²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺, Fe²⁺ usw. die zulässigen Grenzwerte, d. h. Schwermetalle werden ausgefällt, während gleichzeitig der VI-Gehalt sinkt. Das aufbereitete Wasser erfüllt die nationalen Einleitungsstandards erster Klasse.
3. Niedrige Kosten. Im Vergleich zu herkömmlichem Natriumsulfid werden die Verarbeitungskosten um mehr als 0,1 RMB pro Tonne gesenkt.
4. Die Verarbeitungsgeschwindigkeit ist hoch, und das Umweltschutzprojekt ist äußerst effizient. Die Ausfällung erfolgt leicht und ist doppelt so schnell wie beim Kalkverfahren. Gleichzeitige Ausfällung von F- und P043 im Abwasser
5. Die Schlammmenge ist gering, nur halb so groß wie bei der herkömmlichen chemischen Fällungsmethode.
6. Es kommt nach der Behandlung zu keiner sekundären Schwermetallbelastung, und herkömmliches basisches Kupfercarbonat ist leicht hydrolysierbar.
7. Ohne dass das Filtertuch verstopft, kann es kontinuierlich verarbeitet werden.
Quelle dieses Artikels: Informationen von Sina Aiwen
Veröffentlichungsdatum: 29. November 2021