Аж үйлдвэрийн ус цэвэршүүлэх процесс ба химийн хэрэглээ
Арын дэвсгэр
Аж үйлдвэржилт хурдацтай хөгжиж байгаатай холбогдуулан янз бүрийн аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлд ус цэвэршүүлэхийн ач холбогдол улам бүр тодорхой болж байна. Аж үйлдвэрийн ус цэвэршүүлэх нь үйл явцын жигд явцыг хангах чухал холбоос төдийгүй байгаль орчны дүрэм журам, тогтвортой хөгжлийн шаардлагыг хангах гол арга хэмжээ юм.
Ус цэвэршүүлэх төрөл
| Ус цэвэршүүлэх төрөл | Үндсэн зорилго | Эмчилгээний гол объектууд | Үндсэн процессууд. |
| Түүхий усыг урьдчилан боловсруулах | Ахуйн болон үйлдвэрийн усны шаардлагыг хангах | Байгалийн усны эх үүсвэртэй ус | Шүүлтүүр, тунадасжуулалт, коагуляци. |
| Усны боловсруулалтын процесс | Тодорхой үйл явцын шаардлагыг хангана уу | Аж үйлдвэрийн процессын ус | Зөөлрүүлэх, давсгүйжүүлэх, хүчилтөрөгчгүйжүүлэх. |
| Эргэлтийн хөргөлтийн усны боловсруулалт | Тоног төхөөрөмжийн хэвийн ажиллагааг хангах | Эргэлдэж буй хөргөлтийн ус | Тунг эмчилгээ. |
| Бохир ус цэвэрлэх | Байгаль орчныг хамгаалах | Үйлдвэрийн бохир ус | Физик, химийн, биологийн боловсруулалт. |
| Дахин боловсруулсан ус цэвэршүүлэлт | Цэвэр усны хэрэглээг багасгах | Ашигласан ус | Бохир ус цэвэрлэхтэй төстэй. |
Ус цэвэршүүлэх химийн бодисууд түгээмэл хэрэглэгддэг
| Ангилал | Түгээмэл хэрэглэгддэг химийн бодисууд | Функц |
| Флокуляци хийх бодис | PAC, PAM, PDADMAC, полиамин, хөнгөн цагааны сульфат гэх мэт. | Түдгэлзүүлсэн хатуу бодис болон органик бодисыг зайлуулна |
| Ариутгагч бодис | тухайлбал TCCA, SDIC, озон, хлорын давхар исэл, кальцийн гипохлорит гэх мэт | Усан дахь бичил биетнийг (бактери, вирус, мөөгөнцөр, эгэл биетэн гэх мэт) устгана. |
| рН тохируулагч | Аминосульфоны хүчил, NaOH, шохой, хүхрийн хүчил гэх мэт. | Усны рН-ийг зохицуулна |
| Металл ион арилгагч | EDTA, ион солилцооны давирхай | Усан дахь хүнд металлын ионуудыг (жишээлбэл, төмөр, зэс, хар тугалга, кадми, мөнгөн ус, никель гэх мэт) болон бусад хортой металлын ионуудыг зайлуулна |
| Хуваарийн дарангуйлагч | Органофосфатууд, органофосфорын карбоксилын хүчил | Кальци болон магнийн ионуудын хайрс үүсэхээс сэргийлнэ. Мөн металл ионуудыг зайлуулах тодорхой нөлөөтэй. |
| Исэлдүүлэгч бодис | Натрийн сульфит, гидразин гэх мэт. | Хүчилтөрөгчийн зэврэлтээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд ууссан хүчилтөрөгчийг зайлуулна |
| Цэвэрлэгч бодис | Нимбэгийн хүчил, хүхрийн хүчил, аминосульфоны хүчил | Хэмжээ болон хольцыг арилгах |
| Исэлдүүлэгч бодисууд | озон, персульфат, устөрөгчийн хлорид, устөрөгчийн хэт исэл гэх мэт. | Халдваргүйжүүлэлт, бохирдуулагч бодисыг зайлуулах, усны чанарыг сайжруулах гэх мэт. |
| Зөөлрүүлэгч бодисууд | шохой болон натрийн карбонат гэх мэт. | Хатуулгийн ионуудыг (кальци, магнийн ионууд) арилгаж, хайрс үүсэх эрсдлийг бууруулдаг |
| Хөөсрүүлэгч/Хөөсрөлтөөс хамгаалах | Хөөсийг дарах эсвэл арилгах | |
| Зайлшуулах | Кальцийн гипохлорит | бохир уснаас NH₃-N-ийг зайлуулж, ус зайлуулах стандартыг хангана |
Бидний нийлүүлж чадах ус цэвэршүүлэх химийн бодисууд:
Үйлдвэрийн ус цэвэршүүлэх гэдэг нь үйлдвэрийн ус болон түүнээс гарах усыг физик, хими, биологийн болон бусад аргаар цэвэршүүлэх үйл явцыг хэлнэ. Үйлдвэрийн ус цэвэршүүлэх нь үйлдвэрлэлийн салшгүй хэсэг бөгөөд түүний ач холбогдол нь дараах талуудад тусгагдсан байдаг.
1.1 Бүтээгдэхүүний чанарыг хангах
Үйлдвэрлэлийн хэрэгцээг хангах, бүтээгдэхүүний чанарыг хангахын тулд металлын ион, түдгэлзүүлсэн хатуу бодис гэх мэт усан дахь хольцыг зайлуулна.
Зэврэлтийг дарангуйлах: Усанд ууссан хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар исэл гэх мэт нь металл тоног төхөөрөмжийн зэврэлтийг үүсгэж, тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг богиносгодог.
Бичил биетнийг хянах: Усан дахь бактери, замаг болон бусад бичил биетүүд нь бүтээгдэхүүний бохирдол үүсгэж, бүтээгдэхүүний чанар, эрүүл мэндийн аюулгүй байдалд нөлөөлдөг.
1.2 Үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлэх
Ажиллахгүй байх хугацааг багасгах: Усыг тогтмол цэвэршүүлэх нь тоног төхөөрөмжийн зэврэлт, хавхлаг үүсэхээс үр дүнтэй урьдчилан сэргийлэх, тоног төхөөрөмжийн засвар үйлчилгээ, солих давтамжийг бууруулж, улмаар үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлэх боломжтой.
Үйл явцын нөхцлийг оновчтой болгох: Ус цэвэршүүлснээр үйлдвэрлэлийн процессын тогтвортой байдлыг хангахын тулд үйл явцын шаардлагад нийцсэн усны чанарыг олж авах боломжтой.
1.3 Үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулах
Эрчим хүч хэмнэх: Ус цэвэршүүлснээр тоног төхөөрөмжийн эрчим хүчний хэрэглээг бууруулж, үйлдвэрлэлийн зардлыг хэмнэх боломжтой.
Хальс үүсэхээс сэргийлнэ: Усан дахь кальци, магнийн ионууд зэрэг хатуулгийн ионууд нь хэрчиж, тоног төхөөрөмжийн гадаргуу дээр наалдаж, дулаан дамжуулалтын үр ашгийг бууруулдаг.
Тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг уртасгах: Тоног төхөөрөмжийн зэврэлт болон гажилтыг бууруулж, ашиглалтын хугацааг уртасгаж, элэгдлийн зардлыг бууруулна.
Материалын хэрэглээг багасгах: Ус цэвэршүүлснээр биоцидын хаягдлыг багасгаж, үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулж болно.
Түүхий эдийн хэрэглээг багасгах: Ус цэвэршүүлснээр хаягдал шингэн дэх үлдсэн түүхий эдийг дахин боловсруулж, үйлдвэрлэлд оруулах боломжтой бөгөөд ингэснээр түүхий эдийн хаягдлыг бууруулж, үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулна.
1.4 Байгаль орчныг хамгаалах
Бохирдуулагч бодисын ялгарлыг бууруулах: Үйлдвэрийн бохир усыг цэвэрлэсний дараа бохирдуулагч бодисын ялгаруулалтын концентрацийг бууруулж, усны орчныг хамгаалах боломжтой.
Усны нөөцийг дахин боловсруулах ажлыг хэрэгжүүлэх: Ус цэвэршүүлснээр үйлдвэрийн усыг дахин боловсруулж, цэвэр усны нөөцөөс хараат байдлыг бууруулах боломжтой.
1.5 Байгаль орчны дүрэм журмыг дагаж мөрдөх
Ялгарлын стандартыг хангасан байх: Үйлдвэрийн бохир ус нь үндэсний болон орон нутгийн ялгарлын стандартыг хангасан байх ёстой бөгөөд ус цэвэршүүлэх нь энэ зорилгод хүрэх чухал хэрэгсэл юм.
Товчхондоо, үйлдвэрлэлийн ус цэвэршүүлэх нь зөвхөн бүтээгдэхүүний чанар, үйлдвэрлэлийн үр ашигтай холбоотой төдийгүй аж ахуйн нэгжүүдийн эдийн засгийн ашиг тус, байгаль орчныг хамгаалахтай холбоотой юм. Шинжлэх ухаанч, зохистой ус цэвэршүүлснээр усны нөөцийг оновчтой ашиглаж, үйлдвэрлэлийн тогтвортой хөгжлийг дэмжих боломжтой.
Аж үйлдвэрийн ус цэвэршүүлэх нь эрчим хүч, хими, эм зүй, металлурги, хүнс, ундааны үйлдвэрлэл гэх мэт олон салбарыг хамардаг. Цэвэршүүлэх процессыг ихэвчлэн усны чанарын шаардлага болон ус зайлуулах стандартын дагуу тохируулдаг.
2.1 Химийн бодисууд ба нөлөөллийн цэвэршүүлэлтийн зарчим (Түүхий усыг урьдчилан цэвэрлэх)
Үйлдвэрийн ус цэвэршүүлэх явцад түүхий усыг урьдчилан цэвэрлэхэд голчлон анхдагч шүүлтүүр, бүлэгнэлт, флокуляци, тунадасжуулалт, флотаци, ариутгал, рН-ийн тохируулга, металл ионыг зайлуулах, эцсийн шүүлтүүр орно. Түгээмэл хэрэглэгддэг химийн бодисууд нь:
Коагулянт ба флокулянтууд: тухайлбал PAC, PAM, PDADMAC, полиаминууд, хөнгөн цагааны сульфат гэх мэт.
Зөөлрүүлэгч бодисууд: шохой, натрийн карбонат гэх мэт.
Ариутгагч бодис: тухайлбал TCCA, SDIC, кальцийн гипохлорит, озон, хлорын давхар исэл гэх мэт.
рН тохируулагч: аминосульфоны хүчил, натрийн гидроксид, шохой, хүхрийн хүчил гэх мэт.
Металл ион арилгагч EDTA, ион солилцооны давирхай гэх мэт.
масштабын дарангуйлагч: органофосфат, органофосфорын карбоксилын хүчил гэх мэт.
Адсорбентууд: идэвхжүүлсэн нүүрс, идэвхжүүлсэн хөнгөнцагаан гэх мэт.
Эдгээр химийн бодисуудыг хослуулан хэрэглэх нь үйлдвэрийн ус цэвэршүүлэхэд усан дахь түдгэлзүүлсэн бодис, органик бохирдуулагч, металл ион, бичил биетнийг үр дүнтэй арилгах, усны чанар үйлдвэрлэлийн хэрэгцээг хангах, дараагийн боловсруулалтын ачааллыг бууруулахад тусалдаг.
2.2 Технологийн ус цэвэршүүлэх химийн бодисууд ба зарчим
Үйлдвэрийн ус цэвэршүүлэх процессын ус цэвэршүүлэлтэд голчлон урьдчилан цэвэрлэх, зөөлрүүлэх, исэлдүүлэх, төмөр, марганецийг зайлуулах, давсгүйжүүлэх, ариутгах, ариутгах зэрэг орно. Усны чанарыг оновчтой болгох, янз бүрийн үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжийн хэвийн ажиллагааг хангахын тулд үе шат бүрт өөр өөр химийн бодис шаардлагатай байдаг. Нийтлэг химийн бодисууд нь:
| Коагулянт ба флокулянтууд: | тухайлбал PAC, PAM, PDADMAC, полиамин, хөнгөн цагааны сульфат гэх мэт. |
| Зөөлрүүлэгч бодисууд: | шохой болон натрийн карбонат гэх мэт. |
| Ариутгагч бодисууд: | тухайлбал TCCA, SDIC, кальцийн гипохлорит, озон, хлорын давхар исэл гэх мэт. |
| рН тохируулагч: | тухайлбал аминосульфоны хүчил, натрийн гидроксид, шохой, хүхрийн хүчил гэх мэт. |
| Металл ион арилгагч: | EDTA, ионы солилцооны давирхай |
| Хуваарийн дарангуйлагч: | органофосфат, органофосфор карбоксилын хүчил гэх мэт. |
| Адсорбентууд: | идэвхжүүлсэн нүүрс, идэвхжүүлсэн хөнгөн цагаан гэх мэт. |
Эдгээр химийн бодисууд нь ус цэвэршүүлэх процессын янз бүрийн хослолоор дамжуулан үйлдвэрлэлийн усны янз бүрийн хэрэгцээг хангаж, усны чанар үйлдвэрлэлийн стандартад нийцэж байгаа эсэхийг баталгаажуулж, тоног төхөөрөмжийн эвдрэлийн эрсдлийг бууруулж, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлж чадна.
2.3 Эргэлтийн хөргөлтийн ус цэвэршүүлэх химийн бодисууд ба зарчим
Эргэлтийн хөргөлтийн ус цэвэршүүлэлт нь аж үйлдвэрийн ус цэвэршүүлэлтийн маш чухал хэсэг бөгөөд ялангуяа хөргөлтийн усны системийг хөргөлтийн тоног төхөөрөмж, процесст өргөн ашигладаг ихэнх аж үйлдвэрийн байгууламжуудад (химийн үйлдвэр, цахилгаан станц, гангийн үйлдвэр гэх мэт) маш чухал юм. Эргэлтийн хөргөлтийн усны систем нь их хэмжээний усны эзэлхүүнтэй, байнга эргэлддэг тул хайрс, зэврэлт, бичил биетний өсөлт болон бусад асуудалд өртөмтгий байдаг. Тиймээс эдгээр асуудлыг хянаж, системийн тогтвортой ажиллагааг хангахын тулд үр дүнтэй ус цэвэршүүлэх аргыг ашиглах шаардлагатай.
Эргэлтийн хөргөлтийн ус цэвэршүүлэх нь систем дэх хайрсжилт, зэврэлт болон биологийн бохирдлоос урьдчилан сэргийлэх, хөргөлтийн үр ашгийг хангах зорилготой. Хөргөлтийн усан дахь үндсэн параметрүүдийг (рН, хатуулаг, булингар, ууссан хүчилтөрөгч, бичил биетэн гэх мэт) хянаж, зорилтот цэвэршүүлэлтэд зориулж усны чанарын асуудлыг шинжилнэ.
| Коагулянт ба флокулянтууд: | тухайлбал PAC, PAM, PDADMAC, полиамин, хөнгөн цагааны сульфат гэх мэт. |
| Зөөлрүүлэгч бодисууд: | шохой болон натрийн карбонат гэх мэт. |
| Ариутгагч бодисууд: | тухайлбал TCCA, SDIC, кальцийн гипохлорит, озон, хлорын давхар исэл гэх мэт. |
| рН тохируулагч: | тухайлбал аминосульфоны хүчил, натрийн гидроксид, шохой, хүхрийн хүчил гэх мэт. |
| Металл ион арилгагч: | EDTA, ионы солилцооны давирхай |
| Хуваарийн дарангуйлагч: | органофосфат, органофосфор карбоксилын хүчил гэх мэт. |
| Адсорбентууд: | идэвхжүүлсэн нүүрс, идэвхжүүлсэн хөнгөн цагаан гэх мэт. |
Эдгээр химийн бодис болон боловсруулалтын аргууд нь хальслах, зэврэх, бичил биетний бохирдлоос урьдчилан сэргийлэх, хөргөлтийн усны системийн урт хугацааны тогтвортой ажиллагааг хангах, тоног төхөөрөмжийн эвдрэл, эрчим хүчний хэрэглээг бууруулах, системийн үр ашгийг дээшлүүлэхэд тусалдаг.
2.4 Бохир ус цэвэрлэх химийн бодис ба зарчим
Үйлдвэрийн бохир ус цэвэрлэх үйл явцыг бохир усны шинж чанар болон цэвэрлэх зорилтын дагуу олон үе шатанд хувааж болох бөгөөд үүнд голчлон урьдчилан цэвэрлэх, хүчил-суурь саармагжуулах, органик бодис болон түдгэлзүүлсэн хатуу бодисыг зайлуулах, завсрын болон дэвшилтэт боловсруулалт, ариутгал ба ариутгал, лагийг цэвэрлэх, дахин боловсруулсан усыг цэвэрлэх зэрэг орно. Бохир ус цэвэрлэх үйл явцын үр ашиг, бүрэн бүтэн байдлыг хангахын тулд холбоос бүр өөр өөр химийн бодисуудыг хамтран ажиллах шаардлагатай.
Үйлдвэрийн бохир усыг ялгаруулалтын стандартыг хангах, хүрээлэн буй орчны бохирдлыг бууруулахын тулд физик, химийн болон биологийн гэсэн гурван үндсэн аргаар цэвэрлэдэг.
Физик арга:тунадасжуулалт, шүүлтүүр, хөвөгч ба ...
Химийн арга:саармагжуулалт, исэлдэн ангижрах, химийн тунадасжилт.
Биологийн арга:идэвхжүүлсэн лагны арга, мембран биореактор (MBR) гэх мэт.
Нийтлэг химийн бодисууд нь дараахь зүйлийг агуулдаг.
| Коагулянт ба флокулянтууд: | тухайлбал PAC, PAM, PDADMAC, полиамин, хөнгөн цагааны сульфат гэх мэт. |
| Зөөлрүүлэгч бодисууд: | шохой болон натрийн карбонат гэх мэт. |
| Ариутгагч бодисууд: | тухайлбал TCCA, SDIC, кальцийн гипохлорит, озон, хлорын давхар исэл гэх мэт. |
| рН тохируулагч: | тухайлбал аминосульфоны хүчил, натрийн гидроксид, шохой, хүхрийн хүчил гэх мэт. |
| Металл ион арилгагч: | EDTA, ионы солилцооны давирхай |
| Хуваарийн дарангуйлагч: | органофосфат, органофосфор карбоксилын хүчил гэх мэт. |
| Адсорбентууд: | идэвхжүүлсэн нүүрс, идэвхжүүлсэн хөнгөн цагаан гэх мэт. |
Эдгээр химийн бодисыг үр дүнтэй хэрэглэснээр үйлдвэрийн бохир усыг стандартын дагуу цэвэрлэж, зайлуулах, тэр ч байтугай дахин ашиглах боломжтой бөгөөд энэ нь хүрээлэн буй орчны бохирдол, усны нөөцийн хэрэглээг бууруулахад тусалдаг.
2.5 Дахин боловсруулсан ус цэвэршүүлэх химийн бодисууд ба зарчим
Дахин боловсруулсан ус цэвэршүүлэлт гэдэг нь цэвэршүүлсний дараа үйлдвэрийн бохир усыг дахин ашигладаг усны нөөцийн менежментийн аргыг хэлнэ. Усны нөөцийн хомсдол нэмэгдэж байгаатай холбогдуулан олон үйлдвэрлэлийн салбарууд дахин боловсруулсан ус цэвэршүүлэх арга хэмжээг хэрэгжүүлсэн нь усны нөөцийг хэмнэхээс гадна цэвэршүүлэлт болон хаягдлын зардлыг бууруулдаг. Дахин боловсруулсан ус цэвэршүүлэлтийн гол түлхүүр нь бохир ус дахь бохирдуулагчийг зайлуулах явдал бөгөөд ингэснээр усны чанар нь дахин ашиглах шаардлагыг хангадаг бөгөөд энэ нь өндөр боловсруулалтын нарийвчлал, технологи шаарддаг.
Дахин боловсруулсан ус цэвэршүүлэх үйл явц нь голчлон дараах үндсэн алхмуудыг агуулна.
Урьдчилан боловсруулалт:PAC, PAM гэх мэтийг ашиглан хольц болон тосны том хэсгүүдийг зайлуулна.
рН-ийн тохируулга:рН-ийг тохируулах, түгээмэл хэрэглэгддэг химийн бодисууд нь натрийн гидроксид, хүхрийн хүчил, кальцийн гидроксид гэх мэт орно.
Биологийн эмчилгээ:органик бодисыг зайлуулах, бичил биетний задралыг дэмжих, аммонийн хлорид, натрийн дигидроген фосфат гэх мэтийг ашиглах.
Химийн боловсруулалт:органик бодис болон хүнд металлыг исэлдүүлэх аргаар зайлуулах, түгээмэл хэрэглэгддэг озон, персульфат, натрийн сульфид гэх мэт.
Мембран тусгаарлалт:Усны чанарыг баталгаажуулахын тулд урвуу осмос, нано шүүлтүүр болон хэт шүүлтүүрийн технологийг ашиглан ууссан бодисыг зайлуулна.
Ариутгал:бичил биетнийг устгах, хлор, озон, кальцийн гипохлорит гэх мэтийг ашиглах.
Хяналт ба тохируулга:Дахин ашигласан ус нь стандартад нийцэж байгаа эсэхийг шалгаж, тохируулга хийхдээ зохицуулагч болон хяналтын тоног төхөөрөмж ашиглана уу.
Хөөсрүүлэгч:Эдгээр нь шингэний гадаргуугийн хурцадмал байдлыг бууруулж, хөөсний тогтвортой байдлыг алдагдуулснаар хөөсийг дарах эсвэл арилгах үйлчилгээтэй. (Хөөс арилгагчийн хэрэглээний хувилбарууд: биологийн цэвэршүүлэх систем, химийн бохир ус цэвэрлэх, эмийн бохир ус цэвэрлэх, хүнсний бохир ус цэвэрлэх, цаас үйлдвэрлэх бохир ус цэвэрлэх гэх мэт.)
Кальцийн гипохлорит:Тэд аммиакийн азот зэрэг бохирдуулагч бодисыг зайлуулдаг
Эдгээр процесс болон химийн бодисыг хэрэглэснээр цэвэршүүлсэн бохир усны чанар нь дахин ашиглах стандартыг хангаж, үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэлд үр дүнтэй ашиглах боломжийг олгодог.
Аж үйлдвэрийн ус цэвэршүүлэх нь орчин үеийн аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийн чухал хэсэг юм. Түүний үйл явц болон химийн бодисын сонголтыг тодорхой үйл явцын шаардлагын дагуу оновчтой болгох шаардлагатай. Химийн бодисыг оновчтой хэрэглэх нь зөвхөн цэвэршүүлэх үр нөлөөг сайжруулаад зогсохгүй зардлыг бууруулж, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулж чадна. Ирээдүйд технологийн дэвшил, байгаль орчныг хамгаалах шаардлагыг сайжруулахын хэрээр аж үйлдвэрийн ус цэвэршүүлэх нь илүү ухаалаг, ногоон чиглэлд хөгжих болно.