utlenianie na mokro utlenianie na mokro jest skuteczną metodą oczyszczania silnie zanieczyszczonych ścieków, które nie są dostępne dla konwencjonalnych procesów. Oprócz klasycznego utleniania na mokro, istnieją dalsze rozwiązania, takie jak utlenianie chemiczne i utlenianie na mokro wspomagane promieniowaniem UVktóre są dostosowane do konkretnych wymagań i profili zanieczyszczeń. Technologie te rozszerzają zakres procesów utleniania, które mogą być stosowane oraz poprawiają wydajność i możliwości zastosowania.

W tym artykule szczegółowo wyjaśniono podstawy, warianty i obszary zastosowań utleniania na mokro, utleniania chemicznego i utleniania na mokro wspomaganego promieniowaniem UV.

Chemiczne zasady utleniania na mokro

Utlenianie na mokro opiera się na utlenianiu zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych w fazie wodnej w podwyższonej temperaturze i ciśnieniu. W tym procesie cząsteczki są rozkładane na mniejsze, mniej szkodliwe składniki przez tlen (O₂) lub inne czynniki utleniające.

Mechanizmy reakcji:

  1. Radykalna formacja:

    • Cząsteczki tlenu wykorzystują energię cieplną do tworzenia rodników (-OH), które są wysoce reaktywne.
    • Rodniki te atakują zanieczyszczenia organiczne i rozkładają je na nieszkodliwe składniki.
  2. Utlenianie związków organicznych:

    • Substancje organiczne są przekształcane w dwutlenek węgla i wodę.
  3. Niszczenie toksycznych substancji nieorganicznych:

    • Amon (NH₄⁺) jest utleniany do azotu (N₂).
    • Związki siarki (np. H₂S) są przekształcane w siarczany (SO₄²-).

Dalszy rozwój w dziedzinie utleniania na mokro

1. utlenianie chemiczne

Utlenianie chemiczne rozszerza klasyczne utlenianie na mokro poprzez zastosowanie silnych środków utleniających, które mają dodatkowy efekt utleniający.

Stosowane środki utleniające:

  • Nadtlenek wodoru (H₂O₂):

    • Rozkłada się na rodniki hydroksylowe (-OH), które mają wysoką moc utleniającą.
  • Ozon (O₃):

    • Bardzo silny środek utleniający, który rozkłada zanieczyszczenia bezpośrednio lub poprzez tworzenie rodników.
  • Podchloryn sodu (NaOCl):

    • Skuteczny w niszczeniu zanieczyszczeń organicznych, zwłaszcza w środowisku alkalicznym.

Obszary zastosowania:

  • Oczyszczanie ścieków zawierających toksyczne substancje organiczne, takie jak fenole lub chlorowcowane węglowodory.
  • Niszczenie wody zanieczyszczonej mikrozanieczyszczeniami pochodzącymi z przemysłu chemicznego.

Zalety:

  • Uzupełnia utlenianie termiczne ścieżkami reakcji chemicznych.
  • Zwiększa wydajność utleniania w niższych temperaturach i ciśnieniach.

Wady:

  • Koszty zakupu i obsługi środków utleniających.
  • Potencjalne produkty uboczne, takie jak związki chlorowcowane.
System utleniania do ozonowania lub oczyszczania z wykorzystaniem procesu Fentona

Zdjęcie: Nasz reaktor do mokrego utleniania chemicznego ALMA BHU UXI przy użyciu ozonu lub zgodnie z metodą Fentona

2. utlenianie na mokro wspomagane promieniowaniem UV

Utlenianie na mokro wspomagane promieniowaniem UV łączy utlenianie termiczne lub chemiczne z promieniowaniem UV. Promieniowanie UV wspomaga tworzenie wysoce reaktywnych rodników i zwiększa szybkość degradacji zanieczyszczeń.

Zasada działania:

  • Promienie UV o długości fali 254 nm lub niższej rozrywają wiązania chemiczne i generują rodniki hydroksylowe (-OH).
  • Rodniki te atakują zanieczyszczenia organiczne i utleniają je do dwutlenku węgla, wody i pozostałości nieorganicznych.

Połączenie ze środkami utleniającymi:

  • Nadtlenek wodoru jest rozszczepiany na dwa rodniki hydroksylowe przez promienie UV.

Obszary zastosowania:

  • Degradacja uporczywych związków organicznych, takich jak pozostałości leków, pestycydów lub węglowodorów aromatycznych.
  • Oczyszczanie ścieków w przemyśle farmaceutycznym i agrochemicznym.

Zalety:

  • Wysoce wydajne usuwanie zanieczyszczeń.
  • Zmniejsza potrzebę stosowania wysokich temperatur i ciśnień.

Wady:

  • Wymaga materiałów reaktora odpornych na promieniowanie UV.
  • Wysokie zużycie energii przez lampy UV.
Eliminacja substancji śladowych i produkcja wody dejonizowanej za pomocą ALMA OXI UV

Zdjęcie: Reaktor UV ze zdefiniowanym widmem UV do tworzenia wysoce rodnikowych rodników hydroksylowych ALMA OXI UV

Wyzwania i optymalizacja

  1. Efektywność cieplna i energetyczna:

    • Integracja systemów odzyskiwania ciepła może znacznie zmniejszyć zużycie energii.
  2. Korozja:

    • Agresywne warunki wymagają wysoce odpornych na korozję materiałów, takich jak tytan lub Hastelloy.
  3. Produkty uboczne:

    • Procesy utleniania chemicznego mogą generować toksyczne produkty uboczne, które wymagają dalszej obróbki.
  4. Koszty utrzymania i eksploatacji:

    • Lampy UV muszą być regularnie konserwowane lub wymieniane.
    • Wysokie ciśnienie i temperatura wymagają solidnych i wymagających konserwacji systemów.

Porównanie procedur

Porównanie między utlenianiem na mokro, utlenianiem chemicznym i utlenianiem na mokro wspomaganym promieniowaniem UV mikrozanieczyszczeń w ściekach

Wnioski

Utlenianie na mokro to wszechstronny i wydajny proces oczyszczania zanieczyszczonych ścieków. Dalsze osiągnięcia, takie jak utlenianie chemiczne i utlenianie na mokro wspomagane promieniowaniem UV, rozszerzają zakres zastosowań i oferują dodatkowy wzrost wydajności. Przy starannym doborze technologii, w zależności od konkretnych parametrów ścieków, ścieki o wysokim ładunku zanieczyszczeń mogą być skutecznie oczyszczane. W przyszłości procesy hybrydowe i zrównoważone źródła energii mogą jeszcze bardziej poprawić efektywność ekonomiczną i ekologiczną tych procesów.

Aby uzyskać więcej informacji na temat naszych produktów, prosimy skontaktować się z nami w dowolnym momencie!

info@almawatech.com

06073 687470