Michakato ya Matibabu ya Maji ya Viwandani na Matumizi ya Kemikali
Mandharinyuma
Kwa maendeleo ya haraka ya viwanda, umuhimu wa matibabu ya maji katika uzalishaji mbalimbali wa viwanda unazidi kuonekana. Matibabu ya maji ya viwandani si tu kiungo muhimu cha kuhakikisha maendeleo laini ya mchakato, lakini pia ni hatua muhimu ya kukidhi kanuni za mazingira na mahitaji ya maendeleo endelevu.
Aina ya Matibabu ya Maji
| Aina ya matibabu ya maji | Kusudi kuu | Vitu vikuu vya matibabu | Michakato kuu. |
| Matibabu ya maji mbichi | Kukidhi mahitaji ya maji ya nyumbani au ya viwandani | Maji ya asili ya chanzo cha maji | Kuchuja, mchanga, kuganda. |
| Matibabu ya maji ya mchakato | Kukidhi mahitaji maalum ya mchakato | Maji ya viwandani | Kulainisha, kuondoa chumvi kwenye maji, kuondoa oksijeni kwenye maji. |
| Matibabu ya maji baridi yanayozunguka | Hakikisha uendeshaji wa kawaida wa vifaa | Maji ya kupoeza yanayozunguka | Matibabu ya kipimo. |
| Matibabu ya maji machafu | Linda mazingira | Maji machafu ya viwandani | Matibabu ya kimwili, kemikali, kibiolojia. |
| Matibabu ya maji yaliyosindikwa | Punguza matumizi ya maji safi | Maji yaliyotumika | Sawa na matibabu ya maji machafu. |
Kemikali za Matibabu ya Maji Zinazotumika Kawaida
| Kategoria | Kemikali zinazotumika sana | Kazi |
| Wakala wa kufyonza | PAC, PAM, PDADMAC, poliamini, salfeti ya alumini, n.k. | Ondoa vitu vikali vilivyoning'inizwa na vitu vya kikaboni |
| Viuavijasumu | kama vile TCCA, SDIC, ozoni, klorini dioksidi, Hipokloriti ya Kalsiamu, n.k. | Huua vijidudu vilivyo ndani ya maji (kama vile bakteria, virusi, fangasi na protozoa) |
| kirekebishaji cha pH | Asidi ya aminosulfoniki, NaOH, chokaa, asidi ya sulfuriki, n.k. | Dhibiti pH ya maji |
| Viondoa ioni za chuma | EDTA, resini ya kubadilishana ioni | Ondoa ioni za metali nzito (kama vile chuma, shaba, risasi, kadimiamu, zebaki, nikeli, n.k.) na ioni zingine za metali zenye madhara ndani ya maji. |
| Kizuizi cha mizani | Organofosfeti, asidi ya kaboksili ya organofosforasi | Huzuia uundaji wa magamba kwa kutumia ioni za kalsiamu na magnesiamu. Pia ina athari fulani ya kuondoa ioni za metali |
| Kiondoa oksidi | Sodiamu sulfite, hidrazini, nk. | Ondoa oksijeni iliyoyeyuka ili kuzuia kutu ya oksijeni |
| Wakala wa kusafisha | Asidi ya citriki, asidi ya sulfuriki, asidi ya aminosulfoniki | Ondoa mizani na uchafu |
| Vioksidishaji | ozoni, persalfeti, kloridi hidrojeni, peroksidi hidrojeni, n.k. | Kuua vijidudu, kuondoa uchafuzi na kuboresha ubora wa maji, n.k. |
| Vilainishi | kama vile chokaa na kaboneti ya sodiamu. | Huondoa ioni za ugumu (kalsiamu, ioni za magnesiamu) na hupunguza hatari ya uundaji wa mizani |
| Vidhibiti vya defoaming/Antifoam | Zuia au ondoa povu | |
| Kuondolewa | Hipokloriti ya Kalsiamu | ondoa NH₃-N kutoka kwa maji machafu ili kuyafanya yakidhi viwango vya utoaji |
Kemikali za Kutibu Maji Tunazoweza Kusambaza:
Matibabu ya maji ya viwandani hurejelea mchakato wa kutibu maji ya viwandani na maji yanayotoka kupitia njia za kimwili, kemikali, kibiolojia na nyinginezo. Matibabu ya maji ya viwandani ni sehemu muhimu ya uzalishaji wa viwandani, na umuhimu wake unaonyeshwa katika vipengele vifuatavyo:
1.1 Hakikisha ubora wa bidhaa
Ondoa uchafu katika maji kama vile ioni za chuma, vitu vikali vilivyoning'inizwa, n.k. ili kukidhi mahitaji ya uzalishaji na kuhakikisha ubora wa bidhaa.
Zuia kutu: Oksijeni iliyoyeyuka, dioksidi kaboni, n.k. katika maji inaweza kusababisha kutu kwa vifaa vya chuma na kufupisha maisha ya vifaa.
Dhibiti vijidudu: Bakteria, mwani na vijidudu vingine vilivyo ndani ya maji vinaweza kusababisha uchafuzi wa bidhaa, na kuathiri ubora wa bidhaa na usalama wa afya.
1.2 Kuboresha ufanisi wa uzalishaji
Punguza muda wa kutofanya kazi: Matibabu ya maji mara kwa mara yanaweza kuzuia kwa ufanisi kupanuka na kutu kwa vifaa, kupunguza masafa ya matengenezo na uingizwaji wa vifaa, na hivyo kuboresha ufanisi wa uzalishaji.
Boresha hali ya mchakato: Kupitia matibabu ya maji, ubora wa maji unaokidhi mahitaji ya mchakato unaweza kupatikana ili kuhakikisha uthabiti wa mchakato wa uzalishaji.
1.3 Punguza gharama za uzalishaji
Okoa nishati: Kupitia matibabu ya maji, matumizi ya nishati ya vifaa yanaweza kupunguzwa na gharama za uzalishaji zinaweza kuokolewa.
Zuia upandishaji: Ioni za ugumu kama vile ioni za kalsiamu na magnesiamu katika maji zitaunda upandishaji, zitashikamana na uso wa kifaa, na kupunguza ufanisi wa upitishaji joto.
Kuongeza muda wa matumizi ya vifaa: Kupunguza kutu na unene wa vifaa, kuongeza muda wa matumizi ya vifaa, na kupunguza gharama za uchakavu wa vifaa.
Punguza matumizi ya nyenzo: Kupitia matibabu ya maji, upotevu wa viuavijasumu unaweza kupunguzwa na gharama za uzalishaji zinaweza kupunguzwa.
Punguza matumizi ya malighafi: Kupitia matibabu ya maji, malighafi iliyobaki kwenye kioevu taka inaweza kupatikana na kurudishwa katika uzalishaji, hivyo kupunguza upotevu wa malighafi na kupunguza gharama za uzalishaji.
1.4 Linda mazingira
Punguza uzalishaji wa uchafuzi wa mazingira: Baada ya maji machafu ya viwandani kutibiwa, mkusanyiko wa uzalishaji wa uchafuzi wa mazingira unaweza kupunguzwa na mazingira ya maji yanaweza kulindwa.
Tambua utumiaji wa rasilimali za maji: Kupitia matibabu ya maji, maji ya viwandani yanaweza kutumika tena na utegemezi wa rasilimali za maji safi unaweza kupunguzwa.
1.5 Kuzingatia kanuni za mazingira
Kukidhi viwango vya uzalishaji wa hewa chafu: Maji machafu ya viwandani lazima yakidhi viwango vya uzalishaji wa hewa chafu vya kitaifa na vya ndani, na matibabu ya maji ni njia muhimu ya kufikia lengo hili.
Kwa muhtasari, matibabu ya maji ya viwandani hayahusiani tu na ubora wa bidhaa na ufanisi wa uzalishaji, bali pia na faida za kiuchumi na ulinzi wa mazingira wa makampuni. Kupitia matibabu ya maji ya kisayansi na yenye busara, matumizi bora ya rasilimali za maji yanaweza kupatikana na maendeleo endelevu ya tasnia yanaweza kukuzwa.
Matibabu ya maji ya viwandani hushughulikia nyanja mbalimbali, ikiwa ni pamoja na nishati, kemikali, dawa, madini, viwanda vya chakula na vinywaji, n.k. Mchakato wake wa matibabu kwa kawaida hubinafsishwa kulingana na mahitaji ya ubora wa maji na viwango vya utoaji maji.
2.1 Kemikali na Kanuni za Matibabu Yenye Ushawishi (Matibabu ya Maji Mbichi)
Matibabu ya maji ghafi katika matibabu ya maji ya viwandani hasa hujumuisha uchujaji wa msingi, kuganda, kuganda, kuganda, kuelea, kuua vijidudu, marekebisho ya pH, kuondolewa kwa ioni za chuma na uchujaji wa mwisho. Kemikali zinazotumika sana ni pamoja na:
Viunganishi na vifungashio: kama vile PAC, PAM, PDADMAC, poliamini, alumini salfeti, n.k.
Vilainishi: kama vile chokaa na kaboneti ya sodiamu.
Viuatilifu: kama vile TCCA, SDIC, Kalsiamu Hipokloriti, ozoni, klorini dioksidi, n.k.
Vidhibiti vya pH: kama vile asidi ya aminosulfoniki, hidroksidi ya sodiamu, chokaa, asidi ya sulfuriki, n.k.
Viondoa ioni za chumaEDTA, resini ya kubadilisha ioni n.k.,
kizuizi cha kiwango: organofosfeti, asidi ya kaboksili ya organofosforasi, n.k.
Viongeza joto: kama vile kaboni iliyoamilishwa, alumina iliyoamilishwa, n.k.
Mchanganyiko na matumizi ya kemikali hizi zinaweza kusaidia matibabu ya maji ya viwandani kuondoa kwa ufanisi vitu vilivyoning'inizwa, vichafuzi vya kikaboni, ioni za metali na vijidudu kwenye maji, kuhakikisha kwamba ubora wa maji unakidhi mahitaji ya uzalishaji, na kupunguza mzigo wa matibabu yanayofuata.
2.2 Kemikali na Kanuni za Matibabu ya Maji kwa Mchakato
Matibabu ya maji ya viwandani hasa hujumuisha matibabu ya awali, kulainisha, kuondoa oksidi, kuondoa chuma na manganese, kuondoa chumvi kwenye maji, kusafisha vijidudu na kuua vijidudu. Kila hatua inahitaji kemikali tofauti ili kuboresha ubora wa maji na kuhakikisha uendeshaji wa kawaida wa vifaa mbalimbali vya viwandani. Kemikali za kawaida ni pamoja na:
| Vigandaji na vifungashio: | kama vile PAC, PAM, PDADMAC, poliamini, salfeti ya alumini, n.k. |
| Vilainishi: | kama vile chokaa na kaboneti ya sodiamu. |
| Viuavijasumu: | kama vile TCCA, SDIC, Hipokloriti ya Kalsiamu, ozoni, klorini dioksidi, n.k. |
| Virekebishaji vya pH: | kama vile asidi aminosulfoniki, hidroksidi ya sodiamu, chokaa, asidi ya sulfuriki, n.k. |
| Viondoa ioni za chuma: | EDTA, resini ya kubadilishana ioni |
| Kizuizi cha mizani: | organofosfeti, asidi ya kaboksili ya organofosfeti, n.k. |
| Viongezaji: | kama vile kaboni iliyoamilishwa, alumina iliyoamilishwa, n.k. |
Kemikali hizi zinaweza kukidhi mahitaji tofauti ya maji ya mchakato kupitia michanganyiko tofauti ya mchakato wa matibabu ya maji, kuhakikisha kwamba ubora wa maji unakidhi viwango vya uzalishaji, kupunguza hatari ya uharibifu wa vifaa, na kuboresha ufanisi wa uzalishaji.
2.3 Kemikali na Kanuni za Kusambaza Maji Yanayopoa kwa Kutumia Maji
Kusafisha maji baridi kwa mzunguko ni sehemu muhimu sana ya kusafisha maji ya viwandani, hasa katika vituo vingi vya viwanda (kama vile mitambo ya kemikali, mitambo ya umeme, mitambo ya chuma, n.k.), ambapo mifumo ya maji baridi hutumika sana kwa vifaa na michakato ya kupoeza. Mifumo ya kusafisha maji baridi kwa mzunguko inaweza kuathiriwa na magamba, kutu, ukuaji wa vijidudu na matatizo mengine kutokana na ujazo wao mkubwa wa maji na mzunguko wa mara kwa mara. Kwa hivyo, mbinu bora za kusafisha maji lazima zitumike kudhibiti matatizo haya na kuhakikisha uendeshaji thabiti wa mfumo.
Matibabu ya maji ya kupoeza yanayozunguka yanalenga kuzuia unene, kutu na uchafuzi wa kibiolojia katika mfumo na kuhakikisha ufanisi wa upoezaji. Fuatilia vigezo vikuu katika maji ya kupoeza (kama vile pH, ugumu, tope, oksijeni iliyoyeyuka, vijidudu, n.k.) na uchanganue matatizo ya ubora wa maji kwa ajili ya matibabu lengwa.
| Vigandaji na vifungashio: | kama vile PAC, PAM, PDADMAC, poliamini, salfeti ya alumini, n.k. |
| Vilainishi: | kama vile chokaa na kaboneti ya sodiamu. |
| Viuavijasumu: | kama vile TCCA, SDIC, Hipokloriti ya Kalsiamu, ozoni, klorini dioksidi, n.k. |
| Virekebishaji vya pH: | kama vile asidi aminosulfoniki, hidroksidi ya sodiamu, chokaa, asidi ya sulfuriki, n.k. |
| Viondoa ioni za chuma: | EDTA, resini ya kubadilishana ioni |
| Kizuizi cha mizani: | organofosfeti, asidi ya kaboksili ya organofosfeti, n.k. |
| Viongezaji: | kama vile kaboni iliyoamilishwa, alumina iliyoamilishwa, n.k. |
Kemikali na mbinu hizi za matibabu husaidia kuzuia magamba, kutu, na uchafuzi wa vijidudu, kuhakikisha uendeshaji thabiti wa muda mrefu wa mfumo wa maji ya kupoeza, kupunguza uharibifu wa vifaa na matumizi ya nishati, na kuboresha ufanisi wa mfumo.
2.4 Kemikali na Kanuni za Matibabu ya Maji Machafu
Mchakato wa matibabu ya maji machafu ya viwandani unaweza kugawanywa katika hatua nyingi kulingana na sifa za maji machafu na malengo ya matibabu, hasa ikijumuisha matibabu ya awali, uondoaji wa asidi-msingi, kuondolewa kwa vitu vya kikaboni na vitu vikali vilivyosimamishwa, matibabu ya kati na ya juu, kuua vijidudu na kusafisha, matibabu ya tope na matibabu ya maji yaliyosindikwa. Kila kiungo kinahitaji kemikali tofauti ili kufanya kazi pamoja ili kuhakikisha ufanisi na ukamilifu wa mchakato wa matibabu ya maji machafu.
Matibabu ya maji machafu ya viwandani yamegawanywa katika njia kuu tatu: za kimwili, kemikali na kibiolojia, ili kufikia viwango vya uzalishaji wa uchafuzi wa mazingira na kupunguza uchafuzi wa mazingira.
Mbinu ya kimwili:uchujaji, uchujaji, ueleaji, n.k.
Mbinu ya kemikali:upunguzaji wa unyevu, redoksi, mvua ya kemikali.
Mbinu ya kibiolojia:mbinu ya tope iliyoamilishwa, kichocheo cha kibiolojia cha utando (MBR), n.k.
Kemikali za kawaida ni pamoja na:
| Vigandaji na vifungashio: | kama vile PAC, PAM, PDADMAC, poliamini, salfeti ya alumini, n.k. |
| Vilainishi: | kama vile chokaa na kaboneti ya sodiamu. |
| Viuavijasumu: | kama vile TCCA, SDIC, Hipokloriti ya Kalsiamu, ozoni, klorini dioksidi, n.k. |
| Virekebishaji vya pH: | kama vile asidi aminosulfoniki, hidroksidi ya sodiamu, chokaa, asidi ya sulfuriki, n.k. |
| Viondoa ioni za chuma: | EDTA, resini ya kubadilishana ioni |
| Kizuizi cha mizani: | organofosfeti, asidi ya kaboksili ya organofosfeti, n.k. |
| Viongezaji: | kama vile kaboni iliyoamilishwa, alumina iliyoamilishwa, n.k. |
Kupitia utumiaji mzuri wa kemikali hizi, maji machafu ya viwandani yanaweza kutibiwa na kutolewa kwa kufuata viwango, na hata kutumika tena, na kusaidia kupunguza uchafuzi wa mazingira na matumizi ya rasilimali za maji.
2.5 Kemikali na Kanuni za Matibabu ya Maji Yaliyosindikwa
Matibabu ya maji yaliyosindikwa hurejelea mbinu ya usimamizi wa rasilimali za maji ambayo hutumia tena maji machafu ya viwandani baada ya matibabu. Kwa kuongezeka kwa uhaba wa rasilimali za maji, nyanja nyingi za viwanda zimechukua hatua za matibabu ya maji yaliyosindikwa, ambazo sio tu zinaokoa rasilimali za maji, lakini pia hupunguza gharama ya matibabu na utoaji. Ufunguo wa matibabu ya maji yaliyosindikwa ni kuondoa uchafuzi katika maji machafu ili ubora wa maji ukidhi mahitaji ya utumiaji tena, ambayo yanahitaji usahihi na teknolojia ya usindikaji wa hali ya juu.
Mchakato wa matibabu ya maji yaliyosindikwa unajumuisha hatua muhimu zifuatazo:
Matibabu ya awali:Ondoa chembe kubwa za uchafu na grisi, kwa kutumia PAC, PAM, n.k.
marekebisho ya pH:rekebisha pH, kemikali zinazotumika sana ni pamoja na hidroksidi ya sodiamu, asidi ya sulfuriki, hidroksidi ya kalsiamu, n.k.
Matibabu ya kibiolojia:kuondoa vitu vya kikaboni, kusaidia uharibifu wa vijidudu, tumia kloridi ya amonia, fosfeti ya dihidrojeni ya sodiamu, n.k.
Matibabu ya kemikali:kuondolewa kwa oksidi kwa vitu vya kikaboni na metali nzito, ozoni inayotumika sana, persalfeti, sodiamu sulfidi, n.k.
Mgawanyiko wa utando:tumia teknolojia ya reverse osmosis, nanofiltration, na ultrafiltration ili kuondoa vitu vilivyoyeyushwa na kuhakikisha ubora wa maji.
Kuua vijidudu:ondoa vijidudu, tumia klorini, ozoni, hipokloriti ya kalsiamu, n.k.
Ufuatiliaji na marekebisho:Hakikisha kwamba maji yaliyotumika tena yanakidhi viwango na utumie vidhibiti na vifaa vya ufuatiliaji kwa ajili ya marekebisho.
Vizuia kuharibika kwa ngozi:Hukandamiza au kuondoa povu kwa kupunguza mvutano wa uso wa kioevu na kuharibu uthabiti wa povu. (Mazingira ya matumizi ya viondoa sumu: mifumo ya matibabu ya kibiolojia, matibabu ya maji machafu ya kemikali, matibabu ya maji machafu ya dawa, matibabu ya maji machafu ya chakula, matibabu ya maji machafu ya kutengeneza karatasi, n.k.)
Hipokloriti ya kalsiamu:Huondoa uchafuzi kama vile nitrojeni ya amonia
Utumiaji wa michakato na kemikali hizi huhakikisha kwamba ubora wa maji machafu yaliyotibiwa unakidhi viwango vya utumiaji tena, na hivyo kuruhusu kutumika kwa ufanisi katika uzalishaji wa viwanda.
Matibabu ya maji ya viwandani ni sehemu muhimu ya uzalishaji wa kisasa wa viwanda. Mchakato wake na uteuzi wa kemikali unahitaji kuboreshwa kulingana na mahitaji maalum ya mchakato. Matumizi ya busara ya kemikali hayawezi tu kuboresha athari ya matibabu, lakini pia kupunguza gharama na kupunguza athari kwa mazingira. Katika siku zijazo, pamoja na maendeleo ya teknolojia na uboreshaji wa mahitaji ya ulinzi wa mazingira, matibabu ya maji ya viwandani yataendelea katika mwelekeo wa busara na wa kijani kibichi.