Solução de tratamento de águas residuais de produção de pesticidas
O mercado global de pesticidas é impulsionado por factores como o crescimento populacional, as exigências de segurança alimentar e as alterações climáticas, e continua a expandir-se. Nos últimos anos, a agricultura verde e as políticas de desenvolvimento sustentável promoveram a modernização das estruturas dos produtos, com o aumento da proporção de pesticidas biológicos e as exigências do mercado regional mostrando uma diferenciação significativa.
Espera-se que o tamanho do mercado global de pesticidas atinja aproximadamente 68 a 90 bilhões de dólares americanos até 2025. Existem pequenas diferenças nos métodos estatísticos entre várias instituições, mas geralmente prevê-se que a taxa composta anual de crescimento estará na faixa de 3% - 4.1%. Entre eles, a região da Ásia-Pacífico é o maior mercado consumidor e os pesticidas biológicos tornaram-se o principal ponto de crescimento.
I. Visão geral dos clientes para tratamento de águas residuais de produção de pesticidas
As empresas fabricantes de pesticidas são os principais destinatários dos serviços de tratamento de águas residuais da produção de pesticidas. Estas empresas enfrentam rigorosas regulamentações de proteção ambiental devido aos seus processos de produção complexos, altas concentrações de poluentes e alta toxicidade. Eles precisam urgentemente de soluções de tratamento de águas residuais eficientes e estáveis para alcançar a conformidade com os padrões de descarga ou para a utilização de recursos.
À medida que a atenção global à protecção do ambiente ecológico continua a aumentar, os padrões de descarga para águas residuais industriais, especialmente para águas residuais orgânicas altamente desafiantes, tornaram-se cada vez mais rigorosos. A indústria de pesticidas, sendo uma das típicas indústrias altamente poluidoras, o seu tratamento de águas residuais tornou-se um requisito rígido para o desenvolvimento sustentável das empresas.
Fotos da produção de pesticidas
II. Tratamento de Águas Residuais de Produção de Pesticidas - Fonte de Águas Residuais
A produção de pesticidas se enquadra na categoria de produtos químicos finos. O fluxo do processo é longo, com uma grande variedade de matérias-primas e etapas de reação complexas, resultando na geração de águas residuais altamente{1}poluentes em vários estágios. Se essas águas residuais não forem tratadas de forma eficaz, representarão uma séria ameaça aos corpos d'água, ao solo e aos ecossistemas. Portanto, identificar a origem das águas residuais é o pré-requisito para a formulação de um plano científico de tratamento.
De acordo com a classificação dos processos e etapas de produção, as principais fontes de águas residuais da produção de pesticidas incluem as seguintes categorias:
1. Águas residuais do processo de produção: Geradas a partir de equipamentos principais de produção, como vasos de reação, torres de destilação e cristalizadores durante os processos de síntese, purificação e separação, incluindo licor-mãe, líquido residual e água de lavagem. Esta é a principal fonte de poluentes orgânicos e princípios ativos dos medicamentos originais nas águas residuais.
2. Água de descarga de equipamentos e solos: durante a manutenção de equipamentos ou substituição de produtos, são produzidas águas residuais de descarga intermitente de alta-concentração; a descarga do chão da oficina também traz resíduos de produtos químicos.
3. Drenagem do sistema auxiliar:
Drenagem de água de bombas de vácuo e sistemas de circulação de água de resfriamento;
Águas residuais provenientes de dispositivos de absorção de gases de escape (tais como torres de pulverização);
Água da chuva poluída gerada pelo spray de resfriamento de verão na área do tanque de armazenamento.
4. Águas residuais de laboratório: Líquido residual pequeno, mas complexo, gerado após o uso de reagentes durante pesquisa e inspeção de qualidade.
5. Água da chuva inicial: As chuvas iniciais nas áreas abertas da fábrica podem levar embora materiais residuais, formando escoamento contaminado.
Comparação de fotos mostrando água poluída e fotos mostrando água tratada
III. Fluxo de Processo para Tratamento de Águas Residuais na Produção de Pesticidas
As águas residuais de agrotóxicos, devido ao uso de diversas matérias-primas químicas durante a produção, possuem componentes complexos, alta concentração de matéria orgânica (DQO pode atingir dezenas de milhares de mg/L), contém substâncias tóxicas como fenóis, arsênico e mercúrio, além de odor desagradável e propriedades biologicamente inibitórias. A descarga direta poluirá gravemente os corpos d'água e prejudicará o ecossistema. Portanto, é difícil que uma única tecnologia de tratamento atenda aos padrões e vários processos precisam ser coordenados.
Análise passo a passo do processo de tratamento-a{1}}:
1. Estágio de pré-tratamento: Melhorar a biodegradabilidade e remover a toxicidade
Esta etapa utiliza principalmente métodos físicos e químicos para reduzir a toxicidade, remover sólidos em suspensão e ajustar a qualidade da água, criando condições para posterior tratamento biológico.
Métodos químicos: incluindo coagulação, sedimentação, adsorção, extração, cristalização por evaporação, etc., usados para recuperar componentes úteis ou remover substâncias orgânicas refratárias.
Oxidação/micro{0}}eletrólise avançada: como microeletrólise de ferro-carbono-, oxidação de Fenton, etc., podem quebrar a estrutura da molécula grande e aumentar a proporção B/C (biodegradabilidade).
Evaporação de três{0}}efeitos: adequada para águas residuais com alto-sal e alto-metanol, alcançando recuperação de solvente e redução de concentração.
2. Estágio de tratamento bioquímico: Degradação da matéria orgânica central
Utilize a ação metabólica microbiana para degradar a maioria dos poluentes orgânicos.
Núcleo, utilizado para degradação profunda de matéria orgânica.
Acidificação por hidrólise: converte substâncias orgânicas de moléculas grandes refratárias em pequenas moléculas facilmente degradáveis, aumentando a relação B/C (biodegradabilidade).
Tratamento anaeróbico: UASB (leito de lodo anaeróbico de fluxo ascendente), EGSB ou seção anaeróbica comumente usado no processo A/O (anóxico-óxico), convertendo matéria orgânica em metano (CH₄), adequado para águas residuais de alta-concentração.
Tratamento aeróbico: Degradar ainda mais substâncias orgânicas de moléculas pequenas e remover nitrogênio amoniacal por meio do método de lodo ativado, método de oxidação de contato ou MBR (biorreator de membrana).
3. Estágio de tratamento profundo: Garantir que o efluente atenda aos padrões
Purificar ainda mais o efluente bioquímico para atender aos padrões de descarga ou reutilização.
Tecnologia de separação por membrana: como ultrafiltração (UF), nanofiltração (NF), osmose reversa (RO), pode remover com eficiência vestígios de poluentes e sais.
Adsorção de carvão ativado: Remove cor e substâncias orgânicas residuais.
Oxidação catalítica: como ozônio, ultravioleta + H₂O₂, etc., mineraliza profundamente as substâncias refratárias.
Fluxograma de tratamento de esgoto
Águas residuais industriais → Tratamento físico-químico → Oxidação avançada → Sedimentação de alta-eficiência → Tratamento bioquímico anaeróbico → Tratamento bioquímico aeróbio → Purificação avançada → Reutilização ou descarga
4. Estudos de casos específicos sobre tratamento de águas residuais na produção de pesticidas
Estudo de caso sobre projeto de tratamento de águas residuais para empresas de fabricação de pesticidas Histórico do caso
Quando as empresas de pesticidas produzem herbicidas e inseticidas, elas geram águas residuais orgânicas de alta{0}concentração contendo anéis de benzeno-e outros poluentes difíceis-de{3}}degradar, bem como uma pequena quantidade de metais pesados. Esses poluentes possuem características de alta toxicidade, dificuldade de biodegradação e composição complexa. A descarga direta poluiria o meio ambiente e não cumpriria os padrões. As empresas confiam às empresas de proteção ambiental a personalização de sistemas eficientes de tratamento de águas residuais para obter descarga compatível e produção verde.
Qualidade de Águas Residuais e Objetivos de Tratamento
2.1 Qualidade da Água de Entrada
Após o monitoramento, os valores médios do fluxo de águas residuais são: CODcr 8.000-12.000mg/L, DBO5 1200-2000mg/L, relação B/C 0,15-0,25, pH 3,5-6,5, nitrogênio amoniacal 80-150mg/L, fósforo total 10-25mg/L, com vestígios de metais pesados e de difícil degradação intermediários. A qualidade da água varia muito e é difícil de tratar.
2.2 Objetivos do Tratamento
De acordo com a norma GB 21523-2019 e planejamento de reuso, o efluente precisa atender aos seguintes indicadores: CODcr menor ou igual a 50mg/L, DBO5 menor ou igual a 10mg/L, etc., com conformidade com metais pesados, podendo ser descarregado diretamente e reservado para interfaces de reuso.
Seleção de Processos e Desenho de Fluxo
3.1 Base de Seleção de Processo
Com base nas características do efluente, é adotado um processo combinado de “pré-tratamento + tratamento bioquímico + tratamento avançado”. Após discussão, o processo é determinado da seguinte forma: tanque de regulação → separador de óleo → reator de micro-eletrólise → tanque de oxidação Fenton → tanque de sedimentação de neutralização e coagulação → tanque de hidrólise anaeróbica → tanque bioquímico A/O → tanque de sedimentação secundária → tanque de oxidação de ozônio → tanque de filtro de areia → tanque de desinfecção → descarga/reutilização compatível.
3.2 Processo e Função de Tratamento Central
Estágio de pré-tratamento: o tanque regulador equilibra a qualidade e a quantidade da água; o separador de óleo remove o óleo; o reator de micro{1}}eletrólise quebra a estrutura de poluentes difíceis-de{3}}degradar, melhora a biodegradabilidade e remove alguns metais pesados; o tanque de oxidação Fenton degrada ainda mais os poluentes e reduz a carga; o tanque de neutralização e coagulação regula o pH e adiciona produtos químicos para remover sólidos em suspensão.
