Introdução: Como indústria de apoio crucial à manufatura, o setor de galvanoplastia sempre enfrentou desafios na gestão ambiental devido à presença de metais pesados como cromo e níquel em suas águas residuais. Anteriormente, compartilhamos outros projetos bem-sucedidos de modernização de membranas cerâmicas de águas residuais de galvanoplastia. Recentemente, foi implementado um sistema de filtragem profunda para galvanoplastia de águas residuais em um parque industrial em Chongqing. Antecipando o aumento da concentração de poluição no afluente após a expansão do parque, Jianmo também selecionou membranas cerâmicas tubulares de carboneto de silício como tratamento-de linha final. Este artigo detalha a lógica de implementação e o valor de aplicação deste processo, com base nas condições reais do projeto.
Informações Básicas do Projeto
Tipo de águas residuais: cromo-contendo águas residuais de enxágue, níquel-contendo águas residuais de enxágue
Produtos aplicados: Sistema integrado de filtração por membrana cerâmica tubular de carboneto de silício
Tipo de aplicação: Unidade de filtragem profunda-de{1}}tubo para águas residuais, removendo metais pesados em suspensão
Requisitos de tratamento: Água de produção estável atendendo aos padrões locais de galvanoplastia de Chongqing; adaptação proativa à expansão futura das empresas e às condições influentes de aumento de poluentes; estabelecendo uma barreira estável de conformidade com metais pesados na oficina
Principais pontos problemáticos resolvidos: O tanque de água limpa contém vestígios de metais pesados coloidais residuais; a carga de metais pesados no afluente aumentará significativamente devido à expansão futura do empreendimento; os meios filtrantes convencionais não são resistentes à qualidade da água ácida e alcalina da galvanoplastia e têm uma vida útil curta.
Histórico do projeto
I. Restrições rigorosas de controle ambiental
1. Artigo 45 da *Lei de Prevenção e Controle da Poluição da Água da República Popular da China* (Emenda de 2017): As águas residuais industriais tóxicas e perigosas devem ser tratadas de acordo com sua classificação e qualidade, e a diluição e a descarga são estritamente proibidas;
2. O *Padrão de Descarga de Poluentes por Galvanoplastia* (GB21900-2008) define claramente o cromo e o níquel como metais pesados de Classe I, com pontos de monitoramento localizados nas saídas de efluentes da oficina. Os corpos d'água que não atendem aos padrões não podem ser lançados na rede geral de esgoto;
3. Chongqing implementa o *Padrão Municipal de Descarga Voluntária de Chongqing para Poluentes de Águas Residuais na Indústria de Galvanoplastia* (T/CQSES02-2017), com padrões locais excedendo os padrões nacionais.
II. Necessidade Urgente de Tratamento do Parque Industrial
O parque industrial já estabeleceu um sistema completo de pré-tratamento para águas residuais-contendo cromo e níquel. As águas residuais passam por tratamento integrado, incluindo redução, neutralização, coagulação, sedimentação e flotação antes de serem descarregadas nos tanques de água limpa de cromo e níquel. De acordo com-dados de monitoramento da qualidade da água de longo prazo do tanque de água limpa, vestígios de metais pesados coloidais permanecem na água, representando um risco potencial de flutuações nesses níveis.
De acordo com os requisitos de gestão do parque industrial regional, a expansão contínua das empresas de processamento de superfície aumentará significativamente a concentração de metais pesados poluentes nas suas águas residuais a longo prazo. Portanto, este projeto adiciona uma unidade de filtragem profunda independente a jusante do tanque de água limpa existente, usando o aumento da qualidade da água sob carga aumentada como limite de projeto para estabelecer proativamente uma linha de controle estável de metais pesados e garantir a operação estável do sistema de tratamento biológico integrado a jusante.
Descrição do fluxo do processo
Este projeto está dividido em duas seções: o sistema de pré-tratamento existente e o recém-construído sistema de tratamento profundo de membrana cerâmica de carboneto de silício. As águas residuais contendo cromo/níquel- passam por homogeneização e equalização no tanque de equalização e no tanque de emergência, completando sequencialmente a redução ácida, neutralização alcalina, coagulação e floculação, sedimentação e tratamento de flotação. O efluente do equipamento integrado flui para o tanque de água limpa de cromo/níquel, servindo como fonte influente para o novo sistema de membranas.
O recém-construído sistema de tratamento profundo de membrana cerâmica de carboneto de silício usa equipamento de filtração de membrana cerâmica de carboneto de silício como seu núcleo. Após o efluente do tanque de água transparente de cromo/níquel, ele primeiro sofre a adição de ácidos, álcalis, eliminadores de metais pesados e coagulantes PAC/PFS para dissociar ainda mais os metais pesados coloidais da água. Após a coagulação e sedimentação, a água é então bombeada para uma unidade de ultrafiltração cerâmica tubular de carboneto de silício. A membrana cerâmica de carboneto de silício usa nano{3}}peneiramento para reter colóides e flocos finos de metais pesados na água. A água tratada entra em um ponto online de monitoramento de metais pesados. A água que passa pelo monitoramento é enviada diretamente para o sistema integrado de tratamento de esgoto do parque; a água não qualificada é automaticamente desviada para uma unidade de troca iônica de resina para tratamento adicional até atender aos padrões. O sistema de membrana realiza retrolavagem automática e regeneração química periódica de ácido-alcalino em intervalos regulares. O concentrado de retrolavagem e o concentrado circulante são todos retornados ao tanque de coagulação e sedimentação frontal-para tratamento de redução de volume-em circuito fechado.
A lógica de seleção e vantagens técnicas da membrana cerâmica de carboneto de silício
Este projeto adiciona uma unidade de melhoria de qualidade ao final da estação de tratamento de água existente. O projeto precisa considerar tanto o atual aprisionamento de metais pesados no tanque de água limpa quanto as condições influentes de alta-carga de expansão futura. Embora as tecnologias de ultrafiltração orgânica e filtração de areia possam se adaptar à atual baixa{3}}qualidade da água de concentração no curto prazo, sua resistência à corrosão e estabilidade de retenção-no longo prazo não podem atender às demandas do aumento da qualidade da água no longo prazo. A equipe do projeto, considerando fatores como alternância de ácido e alcalinidade na água de galvanoplastia, requisitos regulatórios e o custo geral de manutenção do equipamento, determinou que as membranas cerâmicas de carboneto de silício oferecem a melhor adaptabilidade-de longo prazo e benefícios econômicos abrangentes, tornando-as a principal tecnologia de filtração profunda para este projeto.
As principais vantagens da membrana cerâmica de carboneto de silício:
1. Adaptável a altas cargas-de longo prazo, com indicadores de efluentes estáveis e controláveis: a peneiração em nanoescala proporciona excelente retenção de flocos finos de metais pesados. Mesmo com o aumento da atividade industrial, níveis mais elevados de poluentes influentes ou flutuações nas condições de sedimentação frontais, a turbidez e os níveis de metais pesados no efluente permanecem estáveis, mitigando os riscos ambientais associados às excedências on-line.
2. Resistente a repetidas limpezas ácidas e alcalinas, garantindo alta durabilidade do equipamento. O substrato de carboneto de silício inorgânico puro tem uma ampla faixa de adaptabilidade de pH, permitindo regeneração on-line de longo-prazo sob ácidos fortes, álcalis e oxidantes. Evita os problemas de inchaço da membrana orgânica, quebra de fibra e falha de curto-prazo, adaptando-se perfeitamente à acidez e alcalinidade variáveis da água de galvanoplastia.
3. Estrutura integrada-montada em skid para instalação simples e eficiente no-local. O módulo de membrana, o conjunto de bombas, o tanque de produtos químicos e o sistema de controle elétrico são integrados a uma plataforma operacional padronizada. A instalação-no local requer apenas conexão com água e eletricidade e tubulações de entrada/saída de água, reduzindo significativamente o ciclo de instalação e comissionamento.
4. Vida útil prolongada, reduzindo-os custos de manutenção a longo prazo. O elemento de membrana foi projetado para uma longa vida útil e excelente resistência a incrustações, reduzindo significativamente a frequência de substituições de agentes de limpeza e meios filtrantes. Equipado com uma bomba de circulação-de economia de energia de frequência variável, ele reduz os custos operacionais contínuos ao longo de muitos anos em diversas dimensões, incluindo consumíveis, consumo de energia e mão de obra, resultando em excelente eficiência econômica-de longo prazo.
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