Solução para tratamento de águas residuais na produção de éter de celulose
Espera-se que o tamanho do mercado global de éteres de celulose atinja aproximadamente 65,125 bilhões de yuans (cerca de 9 bilhões de dólares americanos) em 2025, com uma taxa composta de crescimento anual de cerca de 8,6% e expansão contínua até 2032, quando se espera que exceda 116 bilhões de yuans.
Os éteres de celulose são um tipo de polímero-solúvel em água produzido pela modificação química da celulose natural e são amplamente utilizados em construção, alimentos, produtos farmacêuticos, cuidados pessoais e campos de petróleo, entre outros. Nos últimos anos, com o desenvolvimento de materiais de construção verdes, alimentos funcionais e indústrias farmacêuticas, a procura global por éteres de celulose manteve um crescimento constante. A região da Ásia-Pacífico, especialmente a China, tornou-se um dos maiores mercados de produção e consumo do mundo.
I. Visão geral dos clientes para tratamento de águas residuais de produção de éteres de celulose
Cellulose ethers, as an "industrial seasoning" widely used in construction, medicine, food, etc., generate a large amount of high-concentration organic wastewater during the production process. This type of wastewater has characteristics such as high COD (up to 50,000 mg/L or more), high salt content (>5%), baixa biodegradabilidade e presença de substâncias tóxicas que inibem o crescimento microbiano (como óxido de propileno, monoclorometano), o que torna os métodos convencionais de tratamento ineficazes. Portanto, existe uma demanda de mercado por soluções profissionais de tratamento de águas residuais.
está profundamente engajada na área de tratamento de águas residuais com éter de celulose há muitos anos. Abordando os pontos problemáticos da indústria de alto teor de sal, alto DQO e a presença de substâncias orgânicas inibidoras neste tipo de águas residuais, formou-se um sistema de tecnologia de tratamento-de processo completo, maduro e estável, abrangendo pré-tratamento, dessalinização, biodegradação, tratamento profundo e recuperação e reutilização de recursos durante todo o processo. Ele pode ser adaptado aos principais cenários de produção de éter de celulose, como HPMC e CMC, e implementou diversas soluções de projeto. O efluente atende aos padrões nacionais, como GB 31572-2015 e aos rígidos padrões locais, e realiza a reciclagem multi{10}}dimensional de sal, água e energia. Ele oferece um-serviço completo, desde o projeto do projeto, construção de engenharia até o gerenciamento de operação e manutenção, garantindo a operação eficiente e de longo prazo do sistema.
Imagem da produção de éter de celulose
II. Tratamento de águas residuais para produção de éter de celulose Fonte de águas residuais
Especificamente, as fontes de águas residuais de produção de éter de celulose podem ser resumidas da seguinte forma:
1. Descarga direta durante o processo produtivo: Durante a produção do éter de celulose, devido a reações químicas e tratamentos físicos, são gerados efluentes contendo altas concentrações de matéria orgânica, sais e outros poluentes. Essas águas residuais são a principal fonte de tratamento de águas residuais.
2. Limpeza de águas residuais: Durante o processo produtivo, a limpeza de equipamentos e ferramentas gera uma certa quantidade de águas residuais, que também contém uma certa quantidade de matéria orgânica e poluentes.
3. Esgoto doméstico: O esgoto doméstico das empresas de produção de éter de celulose também faz parte do tratamento de águas residuais, embora a concentração de poluentes nesta parte do esgoto seja relativamente baixa, ainda precisa ser tratado para atender aos padrões de descarte.
Em resumo, as fontes de águas residuais da produção de éter de celulose incluem principalmente descarga direta durante o processo de produção, limpeza de águas residuais e esgoto doméstico. Esses efluentes apresentam características como alta salinidade, alto DQO, cor escura e dificuldade de tratamento. Processos de tratamento apropriados precisam ser adotados para que o tratamento atenda aos requisitos de proteção ambiental.
Comparação de fotos de água poluída e fotos de água tratada
III. Fluxo do Processo para Tratamento de Águas Residuais da Produção de Éter de Celulose
As águas residuais geradas durante o processo de produção de éter de celulose apresentam características como alta salinidade (até 7–10%), alto DQO (normalmente 5–100.000 mg/L), cor profunda, baixa biodegradabilidade, etc. Portanto, um processo combinado de vários-estágios deve ser adotado, integrando métodos físicos, químicos e biológicos, para tratar efetivamente essas águas residuais orgânicas difíceis-de{9}}degradar.
O fluxo do processo é descrito em detalhes a seguir:
1. Estágio de pré-tratamento: ajuste da qualidade da água e remoção de sólidos suspensos
Primeiro, misture as águas residuais de éter de celulose de alta-concentração com outras águas residuais de baixa-concentração (como água de limpeza e esgoto doméstico) no tanque de coleta para equilibrar a qualidade e o volume da água. Ao mesmo tempo, remova grandes partículas de impurezas através de grades ou telas de filtro para evitar o entupimento dos equipamentos subsequentes.
2. Ajuste de pH e tratamento de flotação de ar de desemulsificação
Ajuste o pH das águas residuais para 8–9 e adicione desemulsificantes para fazer com que o éter de celulose dissolvido precipite e forme flocos. Em seguida, separe-os da água por meio de flotação com ar dissolvido, que pode remover de 10 a 20% da DQO e reduzir a carga do tratamento subsequente.
3. Evaporação e tratamento de concentração de águas residuais de alta-salinidade
Para águas residuais de alta-salinidade com teor de sal maior ou igual a 10%, use MVR (recompressão mecânica de vapor) ou tecnologia de evaporação de múltiplos-efeitos para evaporação e concentração, reduzindo significativamente o volume de águas residuais e recuperando a água condensada para tratamento posterior; o sal cristalino resultante, devido à presença de poluentes orgânicos, é frequentemente eliminado como resíduo perigoso.
4. Diluição para controlar o teor de sal que entra no sistema bioquímico
Misture o líquido concentrado evaporado ou licor-mãe com águas residuais de baixa-salinidade (como água da chuva, água de resfriamento, etc.) para garantir que o teor total de sal das águas residuais seja reduzido para 3–4%, para atender às condições de sobrevivência de microorganismos tolerantes ao sal-e evitar que a alta pressão osmótica iniba a atividade biológica.
5. Acidificação por hidrólise anóxica para melhorar a biodegradabilidade
As águas residuais entram no tanque de acidificação por hidrólise, onde bactérias anaeróbicas decompõem substâncias orgânicas de moléculas grandes em moléculas pequenas, aumentando a relação B/C (ou seja, DBO/DQO), melhorando sua biodegradabilidade e criando condições favoráveis para reações anaeróbicas subsequentes.
6. Reator anaeróbico ABR para degradação anaeróbica eficiente
Use o ABR modificado (reator de placa de fluxo biológico anóxico), que possui múltiplas unidades em série e enchimentos biológicos ativos, e adicione uma população composta de bactérias anaeróbicas tolerantes ao sal (como bactérias salinas, bactérias halofílicas, etc.), degradando gradualmente a matéria orgânica. Esse processo tem uma carga volumétrica alta, operação estável e um tempo de inicialização-curto.
7. Tratamento biológico aeróbio para reduzir ainda mais a matéria orgânica
O efluente anaeróbico entra no tanque aeróbico (como A/O, SBR ou tanque de oxidação de contato), onde o ar é fornecido para oxigenação, e a matéria orgânica residual é posteriormente degradada por microorganismos aeróbicos-tolerantes ao sal. Durante esta fase, a maior parte do DQO é removida e a eficiência do tratamento é significativamente melhorada.
8. Biorreator de membrana MBR para melhorar a separação de lodo-de água
O efluente aeróbio flui através do sistema MBR, que possui uma membrana de ultrafiltração de material PTFE (tamanho de poro 0,2 μm), capaz de reter lodo e partículas refratárias, conseguindo uma separação eficiente de sólidos-líquidos, com efluente transparente adequado para posterior tratamento profundo ou reutilização.
9. Tratamento profundo, como oxidação de Fenton, para melhorar a qualidade do efluente
Se o efluente ainda não estiver dentro dos padrões, ele entra no tanque de oxidação Fenton, onde Fe²⁺ e H₂O₂ geram radicais livres oxidantes fortes, quebrando a estrutura de substâncias orgânicas difíceis de-de{1}}degradar, melhorando ainda mais a biodegradabilidade e removendo DQO residual.
10. Sedimentação por coagulação e descarga final ou reutilização
As águas residuais tratadas entram no tanque de sedimentação de floculação, onde são adicionados coagulantes (como PAC, PAM) para remover sólidos suspensos e colóides. O efluente final também pode passar por tratamento de nanofiltração/osmose reversa para reaproveitamento na produção.
Fluxograma de tratamento de esgoto
Efluentes industriais → Triagem e interceptação → Ajuste de pH → Sedimentação de alta-eficiência → Tratamento bioquímico anaeróbio → Tratamento bioquímico aeróbio → Coagulação e sedimentação → Descarga ou reutilização
4. Estudos de Caso Específicos sobre Tratamento de Águas Residuais de Produção de Éter de Celulose
I. Visão geral do projeto: Projeto de tratamento de esgoto da Shandong Guangda Ruyue Technology Co., Ltd.
II. Visão geral das águas residuais: O volume projetado de águas residuais é de 600 m³/d.
III. Introdução à situação de águas residuais: O algodão refinado é um produto de celulose de alta-pureza obtido pelo refinamento de fibras curtas de algodão por meio de processos como cozimento alcalino e branqueamento. É usado principalmente para a fabricação de ésteres de celulose, éteres e outros derivados de celulose, e é amplamente aplicado em áreas como alimentos, medicamentos, eletrônicos, fabricação de papel, metalurgia, aeroespacial, etc. Durante a produção de algodão refinado, uma grande quantidade de águas residuais contendo substâncias de lignina, como fibras curtas de algodão, é produzida. A composição destas águas residuais é complexa e a sua biodegradabilidade é fraca. Se for descarregado diretamente sem tratamento ou com tratamento precário, poluirá o corpo d'água, danificará a estrutura local do solo e afetará seriamente o crescimento das culturas. Portanto, as águas residuais da produção de algodão refinado devem ser tratadas de forma eficaz antes de serem descartadas.
O método biológico é um método comumente usado na área de tratamento de águas residuais orgânicas. Devido à sua operação conveniente e sem poluição secundária, é um método seguro e confiável de tratamento de águas residuais. No entanto, como a concentração de poluentes orgânicos nas águas residuais da produção de algodão refinado é elevada e a toxicidade biológica é forte, a utilização direta do método biológico para tratamento tem um efeito fraco. Se for encontrado um método de pré-{3}}tratamento eficaz para remover os poluentes tóxicos e reduzir a toxicidade das águas residuais, ele melhorará significativamente o efeito do tratamento biológico subsequente.
4. A Guangbo Environmental Protection concentra-se na área de tratamento de esgoto e é um fornecedor profissional de soluções gerais de tratamento de esgoto. Possui a qualificação de projeto de engenharia ambiental Classe B e a qualificação de contratação profissional de engenharia ambiental. Ela foi aprovada na ISO e em outros sistemas de gerenciamento de qualidade e é afiliada a uma empresa de alta-tecnologia. A empresa fornece principalmente tratamento de esgoto industrial, tratamento químico de águas residuais, controle de odores em estações de esgoto e sistemas de reutilização de água após tratamento de esgoto. É uma empresa abrangente de proteção ambiental que integra projeto de P&D, fabricação de equipamentos, instalação de engenharia, operação de comissionamento, consultoria técnica e serviço pós{6}}venda.
