- Tratamento de gases residuais
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- Sistema de osmose reversa em aço inoxidável
- Sistemas de tratamento de água em contêineres
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- Sistemas de tratamento de água por ultrafiltração
- Sistemas de tratamento de água NF
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- Sistema de tratamento de águas residuais MBR
- Tratamento abrangente de água
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Estações de Tratamento de Efluentes
Efluentes industriais referem-se às águas residuais, esgotos e líquidos descartados gerados no processo de produção industrial, contendo materiais de produção industrial, produtos intermediários e produtos perdidos com a água, bem como poluentes gerados durante o processo produtivo. Com o rápido desenvolvimento da indústria, os tipos e quantidades de efluentes estão aumentando rapidamente, e a poluição dos corpos d'água está se tornando cada vez mais extensa e grave, ameaçando a saúde e a segurança humanas. Para a proteção do meio ambiente, o tratamento de efluentes industriais é mais importante do que o tratamento de esgoto municipal.
Efluentes industriais (águas residuais industriais) incluem efluentes de produção, esgoto de produção e água de resfriamento, referindo-se às águas residuais e líquidos residuais gerados no processo de produção industrial. Contêm materiais de produção industrial, produtos intermediários, subprodutos e poluentes gerados no processo de produção e perdidos juntamente com a água. Existem muitos tipos de efluentes industriais com composição complexa. Por exemplo, efluentes da indústria de sal eletrolítico contêm mercúrio; efluentes da indústria de fundição de metais pesados contêm chumbo, cádmio e outros metais; efluentes da indústria de galvanoplastia contêm cianeto, cromo e outros metais pesados; efluentes da indústria de refino de petróleo contêm fenol; e efluentes da indústria de fabricação de pesticidas contêm diversos pesticidas, entre outros. Como os efluentes industriais frequentemente contêm uma variedade de substâncias tóxicas, a poluição ambiental é muito prejudicial à saúde humana. Portanto, é necessário desenvolver uma utilização abrangente, transformando o mal em benefício, e, de acordo com a composição e a concentração dos poluentes nos efluentes, adotar medidas de purificação adequadas para o descarte, antes da sua eliminação.
Classificação de águas residuais
Geralmente existem três métodos para a classificação de águas residuais:
A primeira classificação é feita de acordo com as propriedades químicas dos principais poluentes presentes nas águas residuais industriais. Águas residuais inorgânicas são aquelas que contêm principalmente poluentes inorgânicos, enquanto águas residuais orgânicas são aquelas que contêm principalmente poluentes orgânicos. Por exemplo, águas residuais de galvanoplastia e de processamento mineral são consideradas águas residuais inorgânicas; já as águas residuais provenientes do processamento de alimentos ou petróleo são consideradas águas residuais orgânicas.
A segunda categoria classifica os efluentes de acordo com os produtos e objetos de processamento das empresas industriais, tais como efluentes metalúrgicos, efluentes da indústria de papel e celulose, efluentes da indústria de gás de coqueificação, efluentes da decapagem de metais, efluentes de fertilizantes químicos, efluentes da indústria têxtil (impressão e tingimento), efluentes de corantes, efluentes de curtumes, efluentes de pesticidas, efluentes de usinas de energia, etc.
A terceira categoria classifica as águas residuais de acordo com os principais componentes dos poluentes contidos nelas, tais como águas residuais ácidas, águas residuais alcalinas, águas residuais com cianogênio, águas residuais com cromo, águas residuais com cádmio, águas residuais com mercúrio, águas residuais com fenol, águas residuais com aldeídos, águas residuais com óleo, águas residuais com enxofre, águas residuais com fósforo orgânico e águas residuais radioativas.
As duas primeiras classificações não se referem aos principais componentes dos poluentes contidos nas águas residuais e não indicam a nocividade dessas águas. O terceiro método de classificação aponta claramente a composição dos principais poluentes nas águas residuais, o que pode indicar o grau de nocividade causado por elas.
Além disso, devido à dificuldade de tratamento e aos danos causados pelas águas residuais, os principais poluentes presentes nelas são classificados em três categorias: a primeira categoria é o calor residual, proveniente principalmente da água de resfriamento, que pode ser reutilizada; a segunda categoria é a dos poluentes convencionais, ou seja, substâncias sem toxicidade evidente e facilmente biodegradáveis, incluindo matéria orgânica biodegradável, compostos que podem ser utilizados como bionutrientes e sólidos em suspensão, etc.; a terceira categoria é a dos poluentes tóxicos, ou seja, substâncias tóxicas e de difícil biodegradação, incluindo metais pesados, compostos tóxicos e compostos orgânicos de difícil biodegradação.
Na verdade, uma mesma indústria pode gerar diversos efluentes de naturezas diferentes, e um mesmo efluente apresentará poluentes e efeitos poluentes distintos. Fábricas de tingimento, por exemplo, geram efluentes tanto ácidos quanto alcalinos. Já os efluentes da indústria têxtil, devido aos diferentes tecidos e corantes utilizados, apresentarão poluentes e efeitos poluentes bastante diversos. Mesmo os efluentes de uma única planta produtiva podem conter vários poluentes simultaneamente. Por exemplo, a água de condensação do vapor de petróleo proveniente de equipamentos de destilação, craqueamento, coqueificação, laminação e outros processos em refinarias pode conter fenol, óleo e sulfeto. Em diferentes empresas industriais, embora os produtos, as matérias-primas e os processos de fabricação sejam completamente distintos, elas também podem gerar efluentes de natureza semelhante. Refinarias de petróleo, indústrias químicas e usinas de gás de coque, por exemplo, podem gerar efluentes contendo óleo e fenol.
riscos das águas residuais
1. As águas residuais industriais fluem diretamente para canais, rios e lagos, poluindo as águas superficiais. Se a toxicidade for relativamente alta, isso levará à morte ou mesmo à extinção de plantas e animais aquáticos.
2. As águas residuais industriais também podem infiltrar-se no lençol freático e poluir as águas subterrâneas, contaminando assim as plantações.
3. Se os moradores vizinhos utilizarem água superficial ou subterrânea poluída para consumo doméstico, isso colocará em risco sua saúde e, em casos graves, poderá levá-los à morte.
4. A infiltração de efluentes industriais no solo causa poluição do solo, afetando o crescimento de microrganismos nas plantas e no solo.
5. Algumas águas residuais industriais também têm mau cheiro e poluem o ar.
6. Substâncias tóxicas e nocivas presentes nas águas residuais industriais permanecem no organismo através da alimentação e absorção pelas plantas, chegando ao corpo humano pela cadeia alimentar e causando danos à saúde.
Os danos causados pelas águas residuais industriais ao meio ambiente são consideráveis, e o "Incidente de Minamata" e o "Incidente de Toyama", entre os "oito maiores incidentes de risco público" do século XX, foram causados pela poluição por águas residuais industriais.
Princípio do tratamento
O tratamento eficaz de águas residuais industriais deve seguir os seguintes princípios:
(1) O mais fundamental é reformar o processo de produção e eliminar, tanto quanto possível, a geração de águas residuais tóxicas e nocivas no processo de produção. Substituir materiais ou produtos tóxicos por materiais ou produtos não tóxicos.
(2) No processo de produção de matérias-primas tóxicas e produtos e produtos intermediários tóxicos, devem ser adotados processos e equipamentos tecnológicos razoáveis e deve ser implementada uma operação e supervisão rigorosas para eliminar vazamentos e minimizar perdas.
(3) As águas residuais que contêm substâncias altamente tóxicas, como alguns metais pesados, substâncias radioativas, alta concentração de fenol, cianeto e outras águas residuais devem ser separadas das outras águas residuais, de modo a facilitar o tratamento e a recuperação de substâncias úteis.
(4) Algumas águas residuais com grande fluxo e poluição leve, como águas residuais de refrigeração, não devem ser lançadas no esgoto, para não aumentar a carga do esgoto urbano e das estações de tratamento de esgoto. Essas águas residuais devem ser recicladas após tratamento adequado na estação.
(5) Efluentes orgânicos com composição e propriedades semelhantes ao esgoto municipal, como efluentes da indústria de papel, da produção de açúcar e do processamento de alimentos, podem ser lançados na rede de esgoto municipal. Devem ser construídas grandes estações de tratamento de esgoto, incluindo lagoas de oxidação biológica, tanques de efluentes, sistemas de tratamento em solo e outras instalações de tratamento simples e viáveis, construídas de acordo com as condições locais. Comparadas com pequenas estações de tratamento de esgoto, as grandes estações de tratamento de esgoto podem não apenas reduzir significativamente os custos de construção e operação, mas também facilitar a manutenção de boas condições de operação e efeitos de tratamento devido à estabilidade da quantidade e da qualidade da água.
(6) Algumas águas residuais tóxicas que podem ser biodegradáveis, como águas residuais contendo fenol e cianeto, podem ser descarregadas no esgoto urbano de acordo com o padrão de descarga permitido após tratamento na estação de tratamento e posterior tratamento de degradação biooxidativa pela estação de tratamento de esgoto.
(7) As águas residuais que contêm poluentes tóxicos difíceis de biodegradar não devem ser descarregadas nos esgotos urbanos e transportadas para estações de tratamento de esgotos, mas devem ser tratadas separadamente.
A tendência de desenvolvimento no tratamento de águas residuais industriais é a reciclagem das águas residuais e dos poluentes como recursos úteis ou a implementação de sistemas de recirculação fechada.
Método de tratamento
Os principais métodos para o tratamento de águas residuais com alta concentração de compostos orgânicos refratários incluem oxidação química, extração, adsorção, incineração, oxidação catalítica, métodos bioquímicos, etc. O método bioquímico possui processo consolidado, equipamentos simples, grande capacidade de tratamento, baixo custo operacional e é também o método mais amplamente utilizado no tratamento de águas residuais.
Em projetos de tratamento de águas residuais, os processos bioquímicos tradicionais, como o método A/O, o método A2/O ou processos aprimorados, são os mais utilizados. O processo de lodo ativado é o método de tratamento biológico de águas residuais orgânicas mais comum. O lodo ativado é o método de tratamento biológico artificial mais eficiente, apresentando grande área superficial específica, alta atividade e boa transferência de massa.
Método de tratamento de águas residuais industriais:
1. Óxido de ozônio:
O ozônio possui efeitos purificadores e desinfetantes devido à sua forte capacidade oxidante, sendo por isso amplamente utilizada no tratamento de efluentes contendo xantato. A oxidação por ozônio é um método eficaz para remover xantato de soluções aquosas.
2. Método de adsorção:
A adsorção é um método de tratamento de água que utiliza adsorventes para separar poluentes da água. O método de adsorção é amplamente utilizado devido à abundância de recursos de matéria-prima e ao seu alto custo-benefício. Os adsorventes comuns incluem carvão ativado, zeólita, cinzas volantes, entre outros.
3. Método de oxidação catalítica:
A tecnologia de oxidação catalítica é um método que utiliza catalisadores para acelerar a reação química entre poluentes e oxidantes em águas residuais, removendo-os. Os métodos de oxidação catalítica incluem: oxidação fotocatalítica e oxidação eletrocatalítica. Este método possui uma ampla gama de aplicações e resultados notáveis. Trata-se de uma tecnologia de oxidação avançada com excelente eficácia no tratamento de efluentes industriais orgânicos complexos.
4. Método de coagulação e precipitação:
O método de coagulação-precipitação é um método comum de tratamento de esgoto com purificação profunda, que utiliza coagulantes. É necessário adicionar coagulante e auxiliar de coagulação à água para desestabilizar as substâncias coloidais que são difíceis de precipitar e polimerizar entre si, permitindo sua sedimentação e remoção. Os coagulantes mais comuns são sais de ferro, sais ferrosos, sais de alumínio e polímeros.
5. Método biológico:
O método biológico geralmente adiciona microrganismos às águas residuais contendo xantato, controla artificialmente as condições nutricionais adequadas à sua produção e utiliza o princípio da degradação e do metabolismo da matéria orgânica para tratar essas águas. As vantagens técnicas do método biológico são o excelente efeito de tratamento, a ausência ou mínima poluição secundária e o baixo custo.
6. Método de microeletrolise:
O método de microeletrolise utiliza um sistema de microbaterias formado pela diferença de potencial no espaço para realizar a purificação eletrolítica. Este método é especialmente adequado para o tratamento de efluentes orgânicos de difícil degradação. Apresenta características como alta eficiência, amplo espectro de ação, alta taxa de remoção de DQO (Demanda Química de Oxigênio) e melhoria da bioquímica do efluente.
O objetivo do tratamento de águas residuais é separar os poluentes presentes nas águas residuais ou decompô-los em substâncias inofensivas e estáveis, de modo que o esgoto possa ser purificado. Geralmente, visa prevenir a contaminação por venenos e germes; atender às exigências de diferentes usos, evitando a presença de odores desagradáveis e sensações desagradáveis.
O tratamento de águas residuais é bastante complexo, e a escolha do método de tratamento deve levar em consideração a qualidade e a quantidade da água residual, o corpo hídrico receptor ou o uso da água. Ao mesmo tempo, é necessário considerar o tratamento e a utilização do lodo e dos resíduos gerados no processo de tratamento de águas residuais e a possível poluição secundária, bem como a reciclagem e a utilização do floculante.
A escolha do método de tratamento de águas residuais depende da natureza, composição, estado e requisitos de qualidade da água dos poluentes presentes nas águas residuais. Os métodos gerais de tratamento de águas residuais podem ser divididos em métodos físicos, químicos e biológicos.
Método físico: o uso da ação física para tratar, separar e recuperar poluentes em águas residuais. Por exemplo, partículas em suspensão com densidade relativa superior a 1 na água são removidas pelo método de precipitação e recuperadas simultaneamente; a flotação (ou flotação por ar) pode remover gotículas de óleo em emulsão ou sólidos em suspensão com densidade relativa próxima de 1; o método de filtração pode remover partículas em suspensão na água; o método de evaporação é usado para concentrar substâncias solúveis não voláteis em águas residuais.
Métodos químicos: a recuperação de resíduos solúveis ou substâncias coloidais por meio de reações químicas ou ações físico-químicas. Por exemplo, os métodos de neutralização são usados para neutralizar águas residuais ácidas ou alcalinas; o método de extração utiliza a "distribuição" de resíduos solúveis em duas fases com solubilidade diferente para recuperar fenóis, metais pesados, etc. O método REDOX é usado para remover poluentes redutores ou oxidantes em águas residuais e eliminar bactérias patogênicas em corpos d'água naturais.
Método biológico: utiliza a ação bioquímica de microrganismos para tratar a matéria orgânica em águas residuais. Por exemplo, a filtração biológica e o lodo ativado são usados para tratar esgoto doméstico ou efluentes de produção orgânica, purificando a matéria orgânica por meio de sua conversão e degradação em sais inorgânicos.
Os métodos acima mencionados possuem seu próprio escopo de adaptação, sendo necessário o aprendizado mútuo e a complementação entre eles. Muitas vezes, é difícil encontrar um método que, por si só, alcance um bom efeito de gestão. A escolha do método para tratar um determinado tipo de efluente depende, em primeiro lugar, da qualidade e quantidade da água, dos requisitos de descarte, do valor econômico da recuperação de resíduos e das características dos métodos de tratamento. Em seguida, por meio de investigação, pesquisa e experimentos científicos, o método mais adequado é determinado de acordo com os indicadores de descarte de efluentes, a situação regional e a viabilidade técnica.
Medidas de prevenção e controle
Fortalecer a gestão das fontes de poluição industrial para implementar diversos sistemas de gestão ambiental, fortalecer a gestão ambiental das empresas industriais, dar atenção ao controle da poluição em grandes e médias empresas e fortalecer a gestão ambiental em pequenas e médias empresas. Continuaremos a implementar o sistema de declaração e registro, o sistema de cobrança e o sistema de licenças para o lançamento de poluentes pelas empresas, fortaleceremos o monitoramento das fontes de poluição, padronizaremos os pontos de descarga de esgoto, monitoraremos regularmente a operação das instalações de tratamento de efluentes industriais e eliminaremos a capacidade produtiva, os processos e os equipamentos obsoletos. Novos projetos serão rigorosamente gerenciados e aprovados de acordo com os requisitos para o controle total do lançamento de poluentes.
Aprimorar o sistema de cobrança de esgoto e promover a operação de instalações de tratamento de efluentes industriais. Fazer os ajustes necessários no sistema de cobrança de esgoto, redefinir o princípio, o método de cobrança e os princípios de gestão e utilização da cobrança, estabelecer um novo mecanismo de cobrança de esgoto, de modo que o sistema seja favorável à operação de instalações de tratamento de efluentes industriais pelas empresas.
Medidas técnicas para a prevenção e o controle da poluição das águas residuais industriais
1. Melhoria do produto: ajustar a estrutura do produto e otimizar a composição da fórmula;
2. Controle na fonte de geração de resíduos: otimização de energia, matérias-primas e processos de produção, transformação e inovação de equipamentos de processo.
3. Utilização integral dos resíduos: reciclagem e reutilização;
4. Melhorar a gestão da produção: sistema de responsabilidades, sistema de treinamento de pessoal, sistema de avaliação), processamento final (determinação do grau de processamento – tecnologia de processamento e otimização do processo – programação padrão).
Reciclagem de águas residuais industriais
O tratamento e a reutilização de águas residuais industriais são uma das formas importantes de economizar água, podendo envolver sistemas de resfriamento, remoção de cinzas, circulação de água, aquecimento e outros. O sistema de água de resfriamento é utilizado principalmente em circulação, em etapas e em cascata, de acordo com os diferentes requisitos de qualidade da água do sistema. O sistema térmico é utilizado principalmente para a recuperação e utilização de vapor. A drenagem de outros sistemas é utilizada principalmente para a remoção de cinzas hidráulicas e escória após o tratamento, e as águas residuais de produção e uso doméstico são posteriormente tratadas para serem reutilizadas no sistema de resfriamento.
A maioria das empresas possui estações de tratamento de esgoto, mas apenas o esgoto doméstico e os efluentes industriais são tratados de acordo com os padrões estabelecidos após o descarte direto. Poucas empresas realizam o tratamento e a reutilização desses efluentes, e a taxa de reciclagem é baixa, resultando em um sério desperdício de recursos hídricos. Portanto, o reúso do esgoto e dos efluentes industriais, especialmente os provenientes do processo produtivo, apresenta um grande potencial a ser explorado.
Na produção e operação das empresas, de acordo com as diferentes exigências de qualidade da água em cada processo, o uso em série da água pode ser maximizado, garantindo que cada processo obtenha o que necessita. Além disso, o uso em cascata da água pode ser implementado, reduzindo a captação de água e minimizando o descarte de efluentes. Diferentes métodos de tratamento de água também podem ser adotados, de acordo com as diferentes propriedades dos efluentes, sendo utilizados em diferentes etapas da produção, reduzindo assim a quantidade de água potável consumida e o descarte de efluentes.
O potencial de economia de água no tratamento e reúso de águas residuais é enorme. Na indústria de fabricação de equipamentos de transporte, águas residuais oleosas, de eletroforese, de fluidos de corte e de limpeza podem ser tratadas e recicladas para fins ecológicos, domésticos e produtivos. No processo de produção orgânica na indústria petroquímica, o condensado de vapor pode ser reciclado e utilizado como suplemento hídrico no sistema de circulação. A água de poço utilizada na produção também pode ser reciclada e usada para reabastecer o sistema de circulação; além disso, é possível aumentar a profundidade de reúso da água em dispositivos de processamento, utilizando a água tratada como água de circulação. Alguns resfriadores e peças especiais requerem água de processo para resfriamento, e o reúso dessa água também pode ser considerado. A indústria têxtil, de impressão e tingimento, é um setor com alto consumo de água. As águas residuais geradas pelos diferentes processos de produção podem ser tratadas e reutilizadas, ou então tratadas centralmente e reutilizadas total ou parcialmente. A indústria cervejeira pode instalar dispositivos de recuperação de condensado, reduzindo efetivamente o consumo de água da caldeira. A água de lavagem de garrafas da fábrica de conservas pode ser reciclada para a produção de água alcalina I e II para a máquina de lavar garrafas, água para a máquina de esterilização, sanitização de equipamentos e instalações, etc. A água de produção é tratada e precipitada, bombeada sob pressão para diversos pontos de distribuição, podendo ser utilizada para a remoção de poeira de caldeiras e dessulfurização, escória, descarga de vasos sanitários, irrigação de áreas verdes e degradadas, lavagem de carros, água para canteiros de obras, etc. A água residual da lixiviação do trigo pode ser tratada e reutilizada para a remoção de poeira de caldeiras e dessulfurização.
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