การวิเคราะห์ความเป็นไปได้ของการประยุกต์ใช้ในการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม
1. ข้อมูลเบื้องต้น
มลภาวะจากโลหะหนัก หมายถึง มลภาวะทางสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากโลหะหนักหรือสารประกอบของโลหะหนัก ส่วนใหญ่เกิดจากปัจจัยของมนุษย์ เช่น การทำเหมือง การปล่อยก๊าซเสีย การชลประทานด้วยน้ำเสีย และการใช้ผลิตภัณฑ์ที่มีโลหะหนัก ตัวอย่างเช่น โรคที่เกิดจากน้ำและโรคที่เกิดจากสารพิษในประเทศญี่ปุ่น เกิดจากมลภาวะจากปรอทและแคดเมียมตามลำดับ ระดับความรุนแรงของอันตรายขึ้นอยู่กับความเข้มข้นและรูปแบบทางเคมีของโลหะหนักในสิ่งแวดล้อม อาหาร และสิ่งมีชีวิต มลภาวะจากโลหะหนักส่วนใหญ่ปรากฏในรูปของมลภาวะทางน้ำ และบางส่วนอยู่ในชั้นบรรยากาศและขยะมูลฝอย
โลหะหนักหมายถึงโลหะที่มีค่าความถ่วงจำเพาะ (ความหนาแน่น) มากกว่า 4 หรือ 5 ซึ่งมีอยู่ประมาณ 45 ชนิด เช่น ทองแดง ตะกั่ว สังกะสี เหล็ก เพชร นิกเกล วานาเดียม ซิลิคอน ตะกั่ว ไทเทเนียม แมงกานีส แคดเมียม ปรอท ทังสเตน โมลิบเดนัม ทองคำ เงิน เป็นต้น แม้ว่าแมงกานีส ทองแดง สังกะสี และโลหะหนักอื่นๆ จะเป็นธาตุที่จำเป็นต่อสิ่งมีชีวิต แต่โลหะหนักส่วนใหญ่ เช่น ปรอท ตะกั่ว แคดเมียม เป็นต้น ไม่จำเป็นต่อสิ่งมีชีวิต และโลหะหนักทุกชนิดที่มีความเข้มข้นสูงเกินกว่าระดับหนึ่งจะเป็นพิษต่อร่างกายมนุษย์
โดยทั่วไปแล้วโลหะหนักมีอยู่ในธรรมชาติในความเข้มข้นตามธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการใช้ประโยชน์ การถลุง การแปรรูป และการผลิตเชิงพาณิชย์ของโลหะหนักโดยมนุษย์เพิ่มมากขึ้น โลหะหนักหลายชนิด เช่น ตะกั่ว ปรอท แคดเมียม โคบอลต์ เป็นต้น จึงเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ น้ำ และดิน ก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมอย่างร้ายแรง โลหะหนักในสถานะทางเคมีหรือรูปแบบทางเคมีต่างๆ จะคงอยู่ สะสม และเคลื่อนย้ายหลังจากเข้าสู่สิ่งแวดล้อมหรือระบบนิเวศ ทำให้เกิดอันตราย ตัวอย่างเช่น โลหะหนักที่ปล่อยออกมาพร้อมกับน้ำเสียสามารถสะสมในสาหร่ายและโคลนก้นบ่อได้ แม้ว่าความเข้มข้นจะน้อย และถูกดูดซับบนผิวของปลาและสัตว์ทะเล ทำให้เกิดการสะสมในห่วงโซ่อาหาร จึงก่อให้เกิดมลภาวะ ตัวอย่างเช่น โรคที่เกิดจากน้ำในญี่ปุ่นเกิดจากปรอทในน้ำเสียที่ปล่อยออกมาจากอุตสาหกรรมการผลิตโซดาไฟ ซึ่งเปลี่ยนเป็นปรอทอินทรีย์ผ่านกระบวนการทางชีวภาพ อีกตัวอย่างหนึ่งคือ อาการปวดที่เกิดจากแคดเมียมที่ปล่อยออกมาจากอุตสาหกรรมการถลุงสังกะสีและอุตสาหกรรมการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าแคดเมียม ตะกั่วที่ปล่อยออกมาจากท่อไอเสียรถยนต์เข้าสู่สิ่งแวดล้อมผ่านการแพร่กระจายในชั้นบรรยากาศและกระบวนการอื่นๆ ส่งผลให้ความเข้มข้นของตะกั่วบนพื้นผิวโลกเพิ่มขึ้นอย่างมาก ทำให้มนุษย์ยุคใหม่ดูดซึมตะกั่วได้สูงกว่ามนุษย์ยุคดึกดำบรรพ์ประมาณ 100 เท่า และเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์
สารบำบัดน้ำเสียที่มีโลหะหนักเป็นส่วนประกอบหลัก เป็นพอลิเมอร์เหลวสีน้ำตาลแดง สามารถทำปฏิกิริยากับไอออนโลหะหนักต่างๆ ในน้ำเสียได้อย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิห้อง เช่น Hg+, Cd2+, Cu2+, Pb2+, Mn2+, Ni2+, Zn2+, Cr3+ เป็นต้น โดยจะทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างเกลือรวมที่ไม่ละลายน้ำ มีอัตราการกำจัดมากกว่า 99% วิธีการบำบัดสะดวกและง่าย ต้นทุนต่ำ ประสิทธิภาพดีเยี่ยม ปริมาณกากตะกอนน้อย เสถียร ไม่เป็นพิษ และไม่มีมลพิษรอง สามารถนำไปใช้ได้อย่างกว้างขวางในการบำบัดน้ำเสียในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เหมืองแร่และการถลุงโลหะ อุตสาหกรรมแปรรูปโลหะ การกำจัดกำมะถันในโรงไฟฟ้า และอุตสาหกรรมอื่นๆ ช่วง pH ที่ใช้งานได้: 2-7
2. ขอบเขตการใช้งานผลิตภัณฑ์
สารกำจัดไอออนโลหะหนักชนิดนี้มีประสิทธิภาพสูงและมีประโยชน์ใช้สอยหลากหลาย สามารถใช้ได้กับน้ำเสียเกือบทุกประเภทที่มีไอออนโลหะหนัก
3. ใช้วิธีการและขั้นตอนการทำงานทั่วไป
1. วิธีการใช้งาน
1. เติมและคนให้เข้ากัน
① เติมสารบำบัดน้ำเสียที่มีโลหะหนักชนิดโพลิเมอร์ลงในน้ำเสียที่มีไอออนโลหะหนักโดยตรง จะเกิดปฏิกิริยาทันที วิธีที่ดีที่สุดคือการคนทุกๆ 10 นาที
②ในกรณีที่ความเข้มข้นของโลหะหนักในน้ำเสียไม่แน่นอน จำเป็นต้องใช้การทดลองในห้องปฏิบัติการเพื่อกำหนดปริมาณโลหะหนักที่เติมเข้าไป
③สำหรับการบำบัดน้ำเสียที่มีไอออนโลหะหนักที่มีความเข้มข้นต่างกัน ปริมาณวัตถุดิบที่เติมสามารถควบคุมได้โดยอัตโนมัติด้วยค่า ORP
2. อุปกรณ์และกระบวนการทางเทคโนโลยีทั่วไป
1. บำบัดน้ำเบื้องต้น 2. เพื่อให้ได้ค่า pH 2-7 ให้เติมกรดหรือด่างผ่านตัวควบคุมค่า pH 3. ควบคุมปริมาณวัตถุดิบที่เติมผ่านตัวควบคุมรีดอกซ์ 4. สารตกตะกอน (โพแทสเซียมอะลูมิเนียมซัลเฟต) 5. ระยะเวลาการอยู่ในถังกวน 10 นาที 76. ระยะเวลาการอยู่ในถังจับตัวเป็นก้อน 10 นาที 8. ถังตกตะกอนแบบแผ่นเอียง 9. ตะกอน 10. อ่างเก็บน้ำ 12. ตัวกรอง 13. ควบคุมค่า pH สุดท้ายของบ่อระบายน้ำ 14. น้ำทิ้ง
4. การวิเคราะห์ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ
ยกตัวอย่างเช่น น้ำเสียจากการชุบโลหะด้วยไฟฟ้า ซึ่งเป็นน้ำเสียที่มีโลหะหนักปนเปื้อนอยู่มาก ในอุตสาหกรรมนี้เพียงอย่างเดียว บริษัทที่นำไปใช้จะได้รับประโยชน์ทางสังคมและเศรษฐกิจอย่างมหาศาล น้ำเสียจากการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าส่วนใหญ่มาจากน้ำล้างชิ้นส่วนที่ชุบและของเหลวเสียจากกระบวนการผลิตจำนวนเล็กน้อย ชนิด ปริมาณ และรูปแบบของโลหะหนักในน้ำเสียจะแตกต่างกันไปตามประเภทการผลิต โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยไอออนของโลหะหนัก เช่น ทองแดง โครเมียม สังกะสี แคดเมียม และนิกเกล จากสถิติที่ไม่สมบูรณ์ การปล่อยน้ำเสียจากอุตสาหกรรมการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวมีปริมาณเกิน 400 ล้านตันต่อปี
การบำบัดน้ำเสียจากการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าด้วยสารเคมีได้รับการยอมรับว่าเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและครอบคลุมที่สุด อย่างไรก็ตาม จากผลการวิจัยหลายปีที่ผ่านมา พบว่าวิธีการทางเคมีมีปัญหา เช่น การทำงานไม่เสถียร ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจต่ำ และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมไม่ดี สารบำบัดน้ำเสียที่มีโลหะหนักเป็นโพลิเมอร์จึงสามารถแก้ปัญหาข้างต้นได้เป็นอย่างดี
4. การประเมินโครงการอย่างครอบคลุม
1. มีความสามารถในการลด CrV ได้ดี ช่วง pH ที่สามารถลดลง Cr นั้นกว้าง (2-6) และส่วนใหญ่เป็นกรดอ่อนๆ
น้ำเสียผสมสามารถช่วยลดความจำเป็นในการเติมกรดได้
2. มีฤทธิ์เป็นด่างสูง และสามารถเพิ่มค่า pH ได้ในขณะที่เติมสารนี้ เมื่อค่า pH ถึง 7.0 โครเมียม (VI), Cr3+, Cu2+, Ni2+, Zn2+, Fe2+ ฯลฯ จะอยู่ในระดับมาตรฐาน กล่าวคือ โลหะหนักสามารถตกตะกอนได้ในขณะที่ลดปริมาณของ VI น้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วเป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยน้ำเสียชั้นหนึ่งของประเทศอย่างครบถ้วน
3. ต้นทุนต่ำ เมื่อเทียบกับโซเดียมซัลไฟด์แบบดั้งเดิม ต้นทุนการผลิตลดลงมากกว่า 0.1 หยวนต่อตัน
4. กระบวนการทำงานรวดเร็ว และโครงการรักษาสิ่งแวดล้อมมีประสิทธิภาพสูง การตกตะกอนเกิดขึ้นได้ง่าย เร็วกว่าวิธีใช้ปูนขาวถึงสองเท่า สามารถตกตะกอน F- และ P043 ในน้ำเสียได้พร้อมกัน
5. ปริมาณตะกอนมีน้อย เพียงครึ่งหนึ่งของวิธีการตกตะกอนทางเคมีแบบดั้งเดิม
6. ไม่มีมลพิษทุติยภูมิของโลหะหนักหลังการบำบัด และคาร์บอเนตทองแดงพื้นฐานแบบดั้งเดิมนั้นสามารถไฮโดรไลซ์ได้ง่าย
7. สามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ทำให้ผ้ากรองอุดตัน
ที่มาของบทความนี้: ข้อมูลที่เผยแพร่โดย Sina Aiwen
วันที่โพสต์: 29 พฤศจิกายน 2021