Introduction : En tant qu'industrie de soutien cruciale pour la fabrication, le secteur de la galvanoplastie a toujours été confronté à des défis en matière de gestion environnementale en raison de la présence de métaux lourds comme le chrome et le nickel dans ses eaux usées. Auparavant, nous avons partagé d'autres projets réussis de rénovation de membranes en céramique pour eaux usées par galvanoplastie. Récemment, un système de filtration en profondeur des eaux usées par galvanoplastie a été mis en place dans un parc industriel de Chongqing. Anticipant l'augmentation de la concentration de pollution dans les affluents après l'agrandissement du parc, Jianmo a également sélectionné des membranes tubulaires en céramique de carbure de silicium comme traitement final-de ligne. Cet article détaille la logique de mise en œuvre et la valeur d'application de ce processus, en fonction des conditions réelles du projet.
Informations de base du projet
Type d'eaux usées : Chrome-contenant des eaux usées de rinçage, Nickel-contenant des eaux usées de rinçage
Produits appliqués : Système de filtration à membrane céramique tubulaire en carbure de silicium intégré
Type d'application : Unité de filtration en profondeur en bout de-de-tuyau pour les eaux usées, éliminant les métaux lourds en suspension
Exigences de traitement : Eau de production stable répondant aux normes locales de galvanoplastie de Chongqing ; une adaptation proactive à l'expansion future des entreprises et aux conditions d'augmentation des polluants influents ; établir une barrière stable de conformité des métaux lourds dans l'atelier
Points de douleur principaux résolus : le réservoir d'eau claire contient des traces de métaux lourds colloïdaux résiduels ; la charge de métaux lourds dans l'affluent augmentera considérablement en raison de l'expansion future de l'entreprise ; Les médias filtrants conventionnels ne résistent pas à la qualité de l'eau acide et alcaline de la galvanoplastie et ont une courte durée de vie.
Contexte du projet
I. Des contraintes strictes en matière de contrôle environnemental
1. Article 45 de la *Loi sur la prévention et le contrôle de la pollution de l'eau de la République populaire de Chine* (Amendement de 2017) : Les eaux usées industrielles toxiques et dangereuses doivent être traitées en fonction de leur classification et de leur qualité, et leur dilution et leur rejet sont strictement interdits ;
2. La *Norme de rejet de polluants par galvanoplastie* (GB21900-2008) définit clairement le chrome et le nickel comme des métaux lourds de classe I, avec des points de surveillance situés aux sorties d'effluents de l'atelier. Les masses d'eau qui ne répondent pas aux normes ne peuvent pas être rejetées dans le système général d'épuration des eaux usées ;
3. Chongqing met en œuvre la *Norme municipale de rejet volontaire de Chongqing pour les polluants des eaux usées dans l'industrie de la galvanoplastie* (T/CQSES02-2017), les normes locales dépassant les normes nationales.
II. Besoin urgent de traitement du parc industriel
Le parc industriel a déjà mis en place un système de prétraitement complet des eaux usées contenant du chrome et du nickel-. Les eaux usées subissent un traitement intégré comprenant réduction, neutralisation, coagulation, sédimentation et flottation avant d'être rejetées dans les réservoirs d'eau claire en chrome et en nickel. Selon les données de surveillance à long terme de la qualité de l'eau du réservoir d'eau claire, des traces de métaux lourds colloïdaux restent dans l'eau, ce qui pose un risque potentiel de fluctuations de ces niveaux.
Conformément aux exigences de gestion du parc industriel régional, l'expansion continue des entreprises de traitement de surface augmentera considérablement à long terme la concentration de métaux lourds polluants dans leurs eaux usées. Par conséquent, ce projet ajoute une unité de filtration en profondeur indépendante en aval du réservoir d'eau claire existant, en utilisant la qualité accrue de l'eau sous une charge accrue comme limite de conception pour établir de manière proactive une ligne de contrôle stable des métaux lourds et assurer le fonctionnement stable du système de traitement biologique intégré en aval.
Description du flux de processus
Ce projet est divisé en deux sections : le système de prétraitement existant et le nouveau système de traitement en profondeur à membrane céramique en carbure de silicium. Les eaux usées contenant du chrome/nickel-sont homogénéisées et égalisées dans le réservoir d'égalisation et le réservoir d'urgence, complétant séquentiellement la réduction de l'acide, la neutralisation des alcalis, la coagulation et la floculation, la sédimentation et le traitement de flottation. L'effluent de l'équipement intégré s'écoule dans le réservoir d'eau claire au chrome/nickel, servant de source d'influent pour le nouveau système de membrane.
Le nouveau système de traitement en profondeur à membrane céramique en carbure de silicium utilise un équipement de filtration à membrane céramique en carbure de silicium comme noyau. Après l'effluent du réservoir d'eau claire au chrome/nickel, il subit d'abord l'ajout d'acides, d'alcalis, d'éliminateurs de métaux lourds et de coagulants PAC/PFS pour dissocier davantage les métaux lourds colloïdaux de l'eau. Après coagulation et sédimentation, l’eau est ensuite pompée dans une unité d’ultrafiltration tubulaire en céramique de carbure de silicium. La membrane céramique en carbure de silicium utilise un nano-tamisage pour piéger les colloïdes et les fins flocs de métaux lourds dans l'eau. L'eau traitée entre dans un point de surveillance en ligne des métaux lourds. L'eau qui passe la surveillance est directement envoyée au système intégré de traitement des eaux usées du parc ; l'eau non qualifiée est automatiquement détournée vers une unité d'échange d'ions de résine pour un traitement ultérieur jusqu'à ce qu'elle réponde aux normes. Le système à membrane effectue un lavage à contre-courant automatique et une régénération chimique périodique acide-alcali à intervalles réguliers. Le concentré de lavage à contre-courant et le concentré en circulation sont tous renvoyés vers le réservoir de sédimentation de coagulation avant-pour un traitement de réduction de volume en boucle fermée-.
La logique de sélection et les avantages techniques de la membrane céramique en carbure de silicium
Ce projet ajoute une unité d'amélioration de la qualité à l'extrémité de l'installation de traitement de l'eau existante. La conception doit prendre en compte à la fois les traces actuelles de métaux lourds piégées dans le réservoir d'eau claire et les conditions d'influence à charge élevée de l'expansion future. Bien que les technologies d'ultrafiltration organique et de filtration sur sable puissent s'adapter à la qualité actuelle de l'eau à faible concentration-à court terme, leur résistance à la corrosion et leur stabilité de rétention à long terme-ne peuvent pas répondre aux exigences de qualité croissante de l'eau à long terme. L'équipe du projet, en tenant compte de facteurs tels que l'alternance d'acide et d'alcalinité dans l'eau de galvanoplastie, les exigences réglementaires et le coût global de maintenance des équipements, a déterminé que les membranes céramiques en carbure de silicium offrent la meilleure adaptabilité à long terme et des avantages économiques complets, ce qui en fait la technologie de filtration en profondeur de base pour ce projet.
Les principaux avantages de la membrane céramique en carbure de silicium :
1. Adaptable aux charges élevées à long terme-, avec des indicateurs d'effluents stables et contrôlables : le tamisage à l'échelle nanométrique offre une excellente rétention des flocs fins de métaux lourds. Même avec une activité industrielle accrue, des niveaux de polluants plus élevés dans les affluents ou des fluctuations des conditions de sédimentation en amont, les niveaux de turbidité et de métaux lourds dans les effluents restent stables, atténuant ainsi les risques environnementaux associés aux dépassements en ligne.
2. Résistant aux nettoyages répétés aux acides et aux alcalis, garantissant une durabilité élevée de l'équipement. Le substrat en carbure de silicium inorganique pur présente une large plage d'adaptabilité de pH, permettant une régénération en ligne à long terme - sous des acides forts, des alcalis et des oxydants. Il évite les problèmes de gonflement des membranes organiques, de rupture des fibres et de défaillance à court terme, en s'adaptant parfaitement à l'acidité et à l'alcalinité variables de l'eau de galvanoplastie.
3. Structure intégrée montée sur skid-pour une installation simple et efficace sur-site. Le module à membrane, le groupe de pompes, le réservoir de produits chimiques et le système de commande électrique sont intégrés à une plate-forme d'exploitation standardisée. L'installation sur site-ne nécessite qu'un raccordement à l'eau et à l'électricité, ainsi qu'à des conduites d'eau d'entrée/sortie, ce qui raccourcit considérablement le cycle d'installation et de mise en service.
4. Durée de vie prolongée, réduisant les coûts de maintenance à long terme. L'élément membranaire est conçu pour une longue durée de vie et une excellente résistance à l'encrassement, réduisant considérablement la fréquence de remplacement des agents de nettoyage et des médias filtrants. Équipé d'une pompe de circulation à économie d'énergie à fréquence variable-, il réduit les coûts de fonctionnement continus sur de nombreuses années dans plusieurs dimensions, notamment les consommables, la consommation d'énergie et la main-d'œuvre, ce qui se traduit par une efficacité économique exceptionnelle à long terme-.
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