تكنولوجيا

تلعب معالجة وإعادة استخدام مياه الصرف الصحي بالطلاء الكهربائي دورا حيويا في توفير موارد المياه وحماية البيئة. تستعرض هذه المقالة مزايا وعيوب مختلف تقنيات معالجة مياه الصرف الصحي بالطلاء الكهربائي وتطبيق بعض المواد الجديدة في معالجة مياه الصرف الصحي بالطلاء الكهربائي.

1. طريقة هطول الأمطار الكيميائية

طريقة هطول الأمطار الكيميائية هي تحويل المعادن الثقيلة المذابة إلى مركبات غير قابلة للذوبان في الماء عن طريق إضافة المواد الكيميائية إلى مياه الصرف الصحي ، ثم فصلها عن الماء ، من أجل تحقيق الغرض من إزالة المعادن الثقيلة. تستخدم طريقة هطول الأمطار الكيميائية على نطاق واسع في معالجة مياه الصرف الصحي بالطلاء الكهربائي بسبب تشغيلها البسيط والتكنولوجيا الناضجة والتكلفة المنخفضة والقدرة على إزالة المعادن الثقيلة المتعددة في مياه الصرف الصحي في نفس الوقت.

قيود طريقة هطول الأمطار الكيميائية. مع تحسين معايير تصريف مياه الصرف الصحي ، يصعب معالجة مياه الصرف الصحي بالطلاء الكهربائي بشكل اقتصادي وفعال ، وغالبا ما تستخدم جنبا إلى جنب مع عمليات أخرى.

2. طريقة ريدوكس

طريقة الأكسدة الكيميائية:

طريقة الأكسدة الكيميائية فعالة بشكل خاص في معالجة مياه الصرف الصحي التي تحتوي على السيانيد. هذه الطريقة تؤكسد أيون السيانيد (CN-) في مياه الصرف الصحي إلى سيانات (CNO-) ، ثم تؤكسد سيانات (CNO-) إلى ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين ، مما يمكن أن يحل تماما مشكلة تلوث السيانيد.

طريقة التخفيض الكيميائي:

وتهدف طريقة التخفيض الكيميائي أساسا إلى مياه الصرف الصحي التي تحتوي على الكروم السداسي القيمة في معالجة مياه الصرف الصحي للطلاء الكهربائي. وتتمثل الطريقة في إضافة عامل تخفيض (مثل FeSO ، NaHSO3 ، Na2SO3 ، SO2 ، مسحوق الحديد ، إلخ) إلى مياه الصرف الصحي لتقليل الكروم السداسي القيمة إلى الكروم الثلاثي القيمة ، ثم إضافة هيدروكسيد الجير أو الصوديوم لفصل هطول الأمطار. يمكن تصنيف طريقة الفيريت المذكورة أعلاه كطريقة تخفيض كيميائية.

3. طريقة الكهروكيميائية

تشير الطريقة الكهروكيميائية إلى إزالة أيونات المعادن الثقيلة والملوثات العضوية في مياه الصرف الصحي من خلال سلسلة من التفاعلات مثل تقليل الأكسدة والتحلل والهطول الأمطار والعوم الهوائي تحت تأثير التيار الكهربائي.

المزايا الرئيسية لهذه الطريقة هي معدل الإزالة السريعة ، والانقطاع الكامل للرابط المعدني في الحالة المنسقة ، وسهولة إعادة تدوير المعادن الثقيلة ، والبصمة الصغيرة ، والكمية الصغيرة من الحمأة ، ولكن استهلاك لوحاتها سريع ، واستهلاك الطاقة كبير. تأثير إزالة مياه الصرف الصحي ليس جيدًا ، وهو مناسب فقط لمعالجة مياه الصرف الصحي الصغيرة والمتوسطة النطاق بالطلاء الكهربائي. تشمل الأساليب الكهروكيميائية بشكل رئيسي التخثر الكهربائي والتحليل الكهربائي المغناطيسي والتحليل الكهربائي الداخلي.

4. تكنولوجيا الفصل الغشائي

وتشمل تكنولوجيا فصل الغشاء أساسا الترشيح الدقيق (MF) ، الترشيح الفائق (UF) ، الترشيح النانوي (NF) ، التناضح العكسي (RO) ، الغسيل الكهربائي (ED) ، الغشاء السائل (Lv) ، إلخ ، باستخدام النفاذ الانتقائي للغشاء لفصل وإزالة الملوثات. الطريقة لها تأثير إزالة جيد ، ويمكن تحقيق إعادة تدوير المعادن الثقيلة وإعادة استخدام مياه الصرف الصحي ، ولها بصمة صغيرة ولا تلوث ثانوي. إنها تكنولوجيا واعدة ، ولكن الغشاء مكلف وسهل التلوث.

5. طريقة تبادل الأيونات

تستخدم طريقة تبادل الأيونات مبادلات الأيونات لتبادل وفصل المواد الضارة في مياه الصرف الصحي. تشمل مبادلات الأيونات المستخدمة بشكل شائع مواد حمض الهوميك والزيوليت وراتنجات تبادل الأيونات وألياف تبادل الأيونات. تشمل عملية تبادل الأيونات أربع خطوات: التبادل والغسيل العكسي والتجديد والتنظيف. هذه الطريقة لها خصائص التشغيل البسيط ، والمعادن الثقيلة القابلة لإعادة التدوير ، والتلوث الثانوي المنخفض ، إلخ ، ولكن تكلفة مبدل الأيونات مرتفعة ، واستهلاك المتجدد كبير.

طريقة تركيز 6.Evaporative

طريقة تركيز التبخر هي تبخير مياه الصرف الصحي الكهربائية عن طريق التدفئة ، بحيث يتم تركيز السائل لتحقيق تأثير إعادة الاستخدام. هو مناسب بشكل عام لمعالجة مياه الصرف الصحي مع تركيز عال من المعادن الثقيلة مثل الكروم والنحاس والفضة والنيكل ، إلخ. يستهلك الكثير من الطاقة وليس اقتصاديا عندما يستخدم لمعالجة مياه الصرف الصحي مع تركيز منخفض من المعادن الثقيلة. في معالجة مياه الصرف الصحي الكهربائية ، غالبا ما تستخدم طريقة تركيز التبخر جنبا إلى جنب مع طرق أخرى ، والتي يمكن أن تحقق حلقة مغلقة ولها نتائج جيدة ، مثل الاستخدام المشترك لمبخر الغلاف الجوي ونظام شطف التيار المضاد. طريقة تركيز التبخر بسيطة في التشغيل ، ناضجة في التكنولوجيا ، ويمكن إعادة تدويرها ، ولكن تكلفة التخلص من الصلبات الجافة المركزة مرتفعة ، مما يحد من تطبيقها ، ويستخدم حاليًا فقط كطريقة معالجة مساعدة.

7. تكنولوجيا المعالجة البيولوجية

تستخدم طريقة المعالجة البيولوجية الكائنات الحية الدقيقة أو النباتات لتنقية الملوثات. هذه الطريقة لها تكلفة تشغيل منخفضة، كمية صغيرة من الحمأة، ولا تلوث ثانوي. إنه الخيار الأفضل لمياه الصرف الصحي ذات التركيز الكهربائي المنخفض بحجم مياه كبير. تشمل الأساليب البيولوجية بشكل رئيسي طريقة التجمع البيولوجي وطريقة الامتصاص البيولوجي وطريقة الكيمياء الحيوية وطريقة الوساطة النباتية.

8.Adsorption

تستخدم طريقة الامتصاص مواد مسامية ذات مساحة سطحية محددة كبيرة لامتصاص المعادن الثقيلة والملوثات العضوية في مياه الصرف الصحي للطلاء الكهربائي ، من أجل تحقيق تأثير معالجة مياه الصرف الصحي. الكربون المنشط هو أقدم وأكثر المواد الممتصة استخداما على نطاق واسع. يمكن أن تمتص مجموعة متنوعة من المعادن الثقيلة ولها قدرة امتصاص كبيرة. ومع ذلك ، فإن الكربون المنشط مكلف وله عمر خدمة قصير. يحتاج إلى التجديد وتكلفة التجديد ليست منخفضة. بعض المواد الطبيعية الرخيصة ، مثل الزيوليت والأوليفين والكاولين والدياتوميت ، إلخ ، لديها أيضًا قدرة امتصاص جيدة ، ولكن بسبب أسباب مختلفة ، بالكاد يتم تطبيقها في الهندسة.

9. تكنولوجيا Photocatalytic

تكنولوجيا المعالجة التحفيزية الضوئية لها خصائص الانتقائية المنخفضة وكفاءة المعالجة العالية ومنتجات التدهور الشاملة وعدم وجود تلوث ثانوي.

10. وكيل محاصرة المعادن الثقيلة

ويسمى عامل احتجاز المعادن الثقيلة أيضًا عامل كيلات المعادن الثقيلة. يمكن أن تنتج كيلات قوية مع معظم أيونات المعادن الثقيلة في مياه الصرف الصحي. ملح كيلات البوليمر غير قابل للذوبان في الماء ، ويمكن إزالة أيونات المعادن الثقيلة في مياه الصرف الصحي عن طريق الفصل. عوامل فخ المعادن الثقيلة لها قابلية عملية كبيرة بسبب كفاءتها العالية وانخفاض الطاقة وتكاليف المعالجة المنخفضة نسبيا.

تلخيص:

تكوين مياه الصرف الصحي للطلاء الكهربائي معقد ، لذلك يجب معالجته في مراحل مختلفة قدر الإمكان. عند اختيار طرق المعالجة ، ينبغي النظر بشكل كامل في مزايا وعيوب مختلف الأساليب ، وينبغي تعزيز التطبيق الشامل لمختلف تقنيات معالجة المياه لتشكيل عملية مشتركة لتعظيم نقاط القوة وتجنب نقاط الضعف.

المعادن الثقيلة لها قيمة إعادة تدوير كبيرة وهي سامة للغاية. في عملية معالجة مياه الصرف الصحي بالطلاء الكهربائي ، يجب استخدام عمليات إعادة تدوير المعادن الثقيلة لتقليل الانبعاثات قدر الإمكان.

بسبب الإنتاج الكبير من الطين طريقة هطول الأمطار الكيميائية ، وارتفاع استهلاك الطاقة من طريقة الكهروكيميائية ، وارتفاع تكلفة وحدة الغشاء من تكنولوجيا فصل الغشاء والتعرض للتلوث ، بقدر ما يتعلق تكنولوجيا معالجة مياه الصرف الصحي الكهربائية القائمة ، يجب اعتماد توفير الطاقة والكفاءة العالية وعدم التوحيد. تحسن اتجاه التلوث الثانوي.

في نفس الوقت ، يمكن دمجها مع تكنولوجيا الكمبيوتر لتحقيق التحكم الذكي. كما يمكن أن تجمع بين علوم المواد وعلم الأحياء وغيرها من التخصصات لتطوير مواد جديدة أكثر ملاءمة لمعالجة مياه الصرف الصحي بالطلاء الكهربائي.