Introducción: Como industria de apoyo crucial para la fabricación, el sector de galvanoplastia siempre ha enfrentado desafíos en la gestión ambiental debido a la presencia de metales pesados como cromo y níquel en sus aguas residuales. Anteriormente, compartimos otros proyectos exitosos de modernización de membranas cerámicas para aguas residuales galvanizadas. Recientemente, se implementó un sistema de filtración profunda para aguas residuales de galvanoplastia en un parque industrial en Chongqing. Anticipándose al aumento de la concentración de contaminación en el afluente después de la expansión del parque, Jianmo también seleccionó membranas cerámicas tubulares de carburo de silicio como la línea final-de tratamiento. Este artículo detalla la lógica de implementación y el valor de la aplicación de este proceso, según las condiciones reales del proyecto.
Información básica del proyecto
Tipo de aguas residuales: aguas residuales de enjuague que contienen cromo-, aguas residuales de enjuague que contienen níquel-
Productos aplicados: Sistema integrado de filtración de membrana cerámica tubular de carburo de silicio
Tipo de aplicación: Unidad de filtración profunda de extremo-de-tubería para aguas residuales, eliminación de metales pesados en suspensión
Requisitos de tratamiento: Agua de producción estable que cumpla con los estándares locales de galvanoplastia de Chongqing; adaptación proactiva a la futura expansión empresarial y a las condiciones de aumento de los contaminantes entrantes; Establecer una barrera estable de cumplimiento de metales pesados en el taller.
Puntos críticos resueltos: el tanque de agua clara contiene trazas de metales pesados coloidales residuales; la carga de metales pesados en el afluente aumentará significativamente debido a la futura expansión de la empresa; Los medios filtrantes convencionales no son resistentes a la calidad del agua ácida y alcalina de la galvanoplastia y tienen una vida útil corta.
Antecedentes del proyecto
I. Estrictas restricciones de control ambiental
1. Artículo 45 de la *Ley de Prevención y Control de la Contaminación del Agua de la República Popular China* (Enmienda de 2017): Las aguas residuales industriales tóxicas y peligrosas deben tratarse de acuerdo con su clasificación y calidad, y están estrictamente prohibidas su dilución y vertido;
2. El *Estándar de Descarga de Contaminantes de Galvanoplastia* (GB21900-2008) define claramente el cromo y el níquel como metales pesados de Clase I, con puntos de monitoreo ubicados en las salidas de efluentes del taller. Los cuerpos de agua que no cumplan con las normas no pueden ser vertidos al sistema general de aguas residuales;
3. Chongqing implementa el *Estándar de Descarga Voluntaria Municipal de Chongqing para Contaminantes de Aguas Residuales en la Industria de Galvanoplastia* (T/CQSES02-2017), y los estándares locales superan los estándares nacionales.
II. Necesidad Urgente de Tratamiento de Parque Industrial
El parque industrial ya ha establecido un sistema completo de pretratamiento para aguas residuales que contienen cromo y níquel-. Las aguas residuales se someten a un tratamiento integrado que incluye reducción, neutralización, coagulación, sedimentación y flotación antes de ser descargadas en los tanques de agua clara de cromo y níquel. Según los datos de monitoreo-de la calidad del agua a largo plazo del tanque de agua limpia, quedan trazas de metales pesados coloidales en el agua, lo que representa un riesgo potencial de fluctuaciones en estos niveles.
De acuerdo con los requisitos de gestión del parque industrial regional, la expansión continua de las empresas de procesamiento de superficies aumentará significativamente a largo plazo la concentración de contaminantes de metales pesados en sus aguas residuales. Por lo tanto, este proyecto agrega una unidad de filtración profunda independiente aguas abajo del tanque de agua clara existente, utilizando la mayor calidad del agua bajo carga mejorada como límite de diseño para establecer proactivamente una línea estable de control de metales pesados y garantizar la operación estable del sistema de tratamiento biológico integrado aguas abajo.
Descripción del flujo de proceso
Este proyecto se divide en dos secciones: el sistema de pretratamiento existente y el sistema de tratamiento profundo de membrana cerámica de carburo de silicio recientemente construido. Las aguas residuales que contienen cromo/níquel- se someten a homogeneización y ecualización en el tanque de ecualización y en el tanque de emergencia, completando secuencialmente la reducción de ácido, la neutralización de álcali, la coagulación y floculación, la sedimentación y el tratamiento de flotación. El efluente del equipo integrado fluye hacia el tanque de agua limpia de cromo/níquel, que sirve como fuente de afluencia para el nuevo sistema de membrana.
El nuevo sistema de tratamiento profundo con membrana cerámica de carburo de silicio utiliza un equipo de filtración con membrana cerámica de carburo de silicio como núcleo. Después del efluente del tanque de agua clara de cromo/níquel, primero se le añaden ácidos, álcalis, eliminadores de metales pesados y coagulantes PAC/PFS para disociar aún más los metales pesados coloidales del agua. Después de la coagulación y sedimentación, el agua se bombea a una unidad de ultrafiltración cerámica tubular de carburo de silicio. La membrana cerámica de carburo de silicio utiliza nano-tamiz para atrapar coloides y finos flóculos de metales pesados en el agua. El agua tratada ingresa a un punto de monitoreo en línea de metales pesados. El agua que pasa el monitoreo se envía directamente al sistema integrado de tratamiento de aguas residuales del parque; El agua no calificada se desvía automáticamente a una unidad de intercambio iónico de resina para su tratamiento adicional hasta que cumpla con los estándares. El sistema de membrana realiza un retrolavado automático y una regeneración química alcalina con ácido periódico-a intervalos regulares. El concentrado de retrolavado y el concentrado circulante se devuelven al tanque de sedimentación y coagulación del extremo frontal-para el tratamiento de reducción de volumen en circuito cerrado.
La lógica de selección y las ventajas técnicas de la membrana cerámica de carburo de silicio.
Este proyecto agrega una unidad de mejora de calidad al final de la instalación de tratamiento de agua existente. El diseño debe considerar tanto los rastros actuales de metales pesados atrapados en el tanque de agua limpia como las condiciones de carga alta-influente de una futura expansión. Si bien las tecnologías de ultrafiltración orgánica y filtración de arena pueden adaptarse a la actual baja-calidad del agua de concentración en el corto plazo, su resistencia a la corrosión y su estabilidad de retención-a largo plazo no pueden satisfacer las demandas del aumento de la calidad del agua en el largo plazo. El equipo del proyecto, considerando factores como la alternancia de ácido y alcalinidad en el agua de galvanoplastia, los requisitos regulatorios y el costo general de mantenimiento del equipo, determinó que las membranas cerámicas de carburo de silicio ofrecen la mejor adaptabilidad a largo plazo-y beneficios económicos integrales, lo que las convierte en la tecnología de filtración profunda central para este proyecto.
Las principales ventajas de la membrana cerámica de carburo de silicio:
1. Adaptable a cargas elevadas a largo plazo-, con indicadores de efluentes estables y controlables: el tamizado a nanoescala proporciona una excelente retención de flóculos finos de metales pesados. Incluso con una mayor actividad industrial, niveles más altos de contaminantes afluentes o fluctuaciones en las condiciones de sedimentación inicial-, la turbidez y los niveles de metales pesados en el efluente permanecen estables, lo que mitiga los riesgos ambientales asociados con los excesos en línea.
2. Resistente a limpiezas repetidas con ácidos y álcalis, lo que garantiza una alta durabilidad del equipo. El sustrato de carburo de silicio inorgánico puro tiene un amplio rango de adaptabilidad de pH, lo que permite una regeneración en línea a largo plazo-bajo ácidos, álcalis y oxidantes fuertes. Evita los problemas de hinchazón de membranas orgánicas, rotura de fibras y fallos-a corto plazo, adaptándose perfectamente a la acidez y alcalinidad variables del agua de galvanoplastia.
3. Estructura montada sobre patines-integrada para una instalación sencilla y eficiente en el sitio-. El módulo de membrana, el conjunto de bomba, el tanque de productos químicos y el sistema de control eléctrico están integrados en una plataforma operativa estandarizada. La instalación-in situ solo requiere conexión a agua y electricidad, y tuberías de entrada/salida de agua, lo que acorta significativamente el ciclo de instalación y puesta en marcha.
4. Vida útil extendida, lo que reduce los costos de mantenimiento-a largo plazo. El elemento de membrana está diseñado para una larga vida útil y una excelente resistencia a la suciedad, lo que reduce significativamente la frecuencia de reemplazo de agentes de limpieza y medios filtrantes. Equipado con una bomba de circulación de frecuencia variable-que ahorra energía, reduce los costos operativos continuos durante muchos años desde múltiples dimensiones, incluidos los consumibles, el consumo de energía y la mano de obra, lo que resulta en una excelente eficiencia económica a largo plazo-.
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