Lösung zur Abwasseraufbereitung bei der Celluloseetherproduktion
Die weltweite Marktgröße von Celluloseethern wird im Jahr 2025 voraussichtlich etwa 65,125 Milliarden Yuan (etwa 9 Milliarden US-Dollar) erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von etwa 8,6 % und einer kontinuierlichen Expansion bis 2032, bis sie voraussichtlich 116 Milliarden Yuan überschreiten wird.
Celluloseether sind eine Art wasserlösliches Polymer, das durch chemische Modifizierung natürlicher Cellulose hergestellt wird und unter anderem im Baugewerbe, in der Lebensmittel-, Pharma-, Körperpflege- und Ölindustrie weit verbreitet ist. In den letzten Jahren ist die weltweite Nachfrage nach Celluloseethern mit der Entwicklung umweltfreundlicher Baumaterialien, funktioneller Lebensmittel und der Pharmaindustrie stetig gewachsen. Der asiatisch-pazifische Raum, insbesondere China, hat sich zu einem der größten Produktions- und Konsummärkte der Welt entwickelt.
I. Übersicht der Kunden für die Abwasserbehandlung bei der Produktion von Celluloseethern
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 %), schlechte biologische Abbaubarkeit und das Vorhandensein toxischer Substanzen, die das mikrobielle Wachstum hemmen (wie Propylenoxid, Monochlormethan), was herkömmliche Behandlungsmethoden unwirksam macht. Daher besteht eine Marktnachfrage nach professionellen Abwasseraufbereitungslösungen.
Jinan Guangbo Environmental Protection Technology Co., Ltd. beschäftigt sich seit vielen Jahren intensiv mit der Abwasserbehandlung mit Celluloseether. Um die Schwachstellen der Branche wie hohen Salzgehalt, hohen CSB-Gehalt und das Vorhandensein hemmender organischer Substanzen in dieser Art von Abwasser anzugehen, wurde ein ausgereiftes und stabiles Technologiesystem für die vollständige Prozessaufbereitung geschaffen, das Vorbehandlung, Entsalzung, biologischen Abbau, Tiefenbehandlung sowie Ressourcenrückgewinnung und -wiederverwendung während des gesamten Prozesses umfasst. Es kann an gängige Celluloseether-Produktionsszenarien wie HPMC und CMC angepasst werden und hat mehrere Projektlösungen implementiert. Das Abwasser erfüllt nationale Standards wie GB 31572-2015 und lokale strenge Standards und realisiert ein mehrdimensionales Recycling von Salz, Wasser und Energie. Es bietet einen One-Stop-Service vom Schemaentwurf über den technischen Bau bis hin zum Betriebs- und Wartungsmanagement und stellt so den langfristigen und effizienten Betrieb des Systems sicher.
Bild der Celluloseether-Produktion
II. Abwasserbehandlung für die Abwasserquelle der Zelluloseetherproduktion
Im Einzelnen lassen sich die Quellen des Abwassers aus der Celluloseetherproduktion wie folgt zusammenfassen:
1. Direkte Einleitung während des Produktionsprozesses: Bei der Herstellung von Celluloseether entstehen durch chemische Reaktionen und physikalische Behandlungen Abwässer mit hohen Konzentrationen an organischen Stoffen, Salzen und anderen Schadstoffen. Dieses Abwasser ist die Hauptquelle für die Abwasserbehandlung.
2. Abwasser reinigen: Während des Produktionsprozesses fällt bei der Reinigung von Geräten und Werkzeugen eine gewisse Menge Abwasser an, das auch einen gewissen Anteil an organischen Stoffen und Schadstoffen enthält.
3. Häusliches Abwasser: Häusliches Abwasser aus Celluloseether-Produktionsunternehmen ist ebenfalls Teil der Abwasserbehandlung. Obwohl die Schadstoffkonzentration in diesem Teil des Abwassers relativ gering ist, muss es dennoch behandelt werden, um die Einleitungsstandards zu erfüllen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Quellen des Abwassers aus der Celluloseetherproduktion hauptsächlich die direkte Einleitung während des Produktionsprozesses, Reinigungsabwasser und häusliches Abwasser sind. Diese Abwässer weisen Eigenschaften wie einen hohen Salzgehalt, einen hohen CSB, eine dunkle Farbe und Schwierigkeiten bei der Behandlung auf. Für die Behandlung müssen geeignete Behandlungsverfahren eingeführt werden, um den Umweltschutzanforderungen gerecht zu werden.
Vergleich von Bildern von verschmutztem Wasser und Bildern von aufbereitetem Wasser
III. Prozessablauf zur Behandlung von Abwasser aus der Celluloseetherproduktion
Das bei der Herstellung von Celluloseether entstehende Abwasser weist Eigenschaften wie einen hohen Salzgehalt (bis zu 7–10 %), einen hohen CSB (typischerweise 5–100.000 mg/L), eine tiefe Farbe, eine schlechte biologische Abbaubarkeit usw. auf. Eine direkte biologische Behandlung ist aufgrund dieser Eigenschaften schwierig. Daher muss ein mehrstufiger kombinierter Prozess angewendet werden, der physikalische, chemische und biologische Methoden integriert, um solche schwer zu abbauenden organischen Abwässer effektiv zu behandeln.
Der Prozessablauf wird im Detail wie folgt beschrieben:
1. Vorbehandlungsstufe: Anpassung der Wasserqualität und Entfernung von Schwebstoffen
Mischen Sie zunächst das hochkonzentrierte Zelluloseether-Abwasser mit anderem niedrigkonzentriertem Abwasser (z. B. Reinigungswasser, häusliches Abwasser) im Sammeltank, um Wasserqualität und -menge auszugleichen. Entfernen Sie gleichzeitig große Verunreinigungen durch Gitter oder Filtersiebe, um ein Verstopfen nachfolgender Geräte zu vermeiden.
2. pH-Einstellung und Demulgierungs-Luftflotationsbehandlung
Stellen Sie den pH-Wert des Abwassers auf 8–9 ein und fügen Sie Demulgatoren hinzu, damit der gelöste Celluloseether ausfällt und Flocken bildet. Trennen Sie sie dann durch Flotation mit gelöster Luft vom Wasser, wodurch 10–20 % des CSB entfernt und die Belastung durch die nachfolgende Behandlung verringert werden kann.
3. Verdampfungs- und Konzentrationsbehandlung von Abwasser mit hohem-Salzgehalt
Verwenden Sie für Abwasser mit hohem Salzgehalt und einem Salzgehalt von mehr als oder gleich 10 % die MVR-Technologie (mechanische Dampfrekompression) oder die Multi-{2}Effekt-Verdampfungstechnologie zur Verdunstung und Konzentration, wodurch das Abwasservolumen erheblich reduziert und das Kondensatwasser für die anschließende Behandlung zurückgewonnen wird. Das entstehende kristalline Salz wird aufgrund des Vorhandenseins organischer Schadstoffe häufig als Sondermüll entsorgt.
4. Verdünnung zur Kontrolle des Salzgehalts, der in das biochemische System gelangt
Mischen Sie die verdampfte konzentrierte Flüssigkeit oder Mutterlauge mit Abwasser mit niedrigem Salzgehalt (wie Regenwasser, Kühlwasser usw.), um sicherzustellen, dass der Gesamtsalzgehalt des Abwassers auf 3–4 % reduziert wird, um die Überlebensbedingungen salztoleranter Mikroorganismen zu erfüllen und zu verhindern, dass ein hoher osmotischer Druck die biologische Aktivität hemmt.
5. Ansäuerung durch anoxische Hydrolyse zur Verbesserung der biologischen Abbaubarkeit
Das Abwasser gelangt in den Hydrolyse-Ansäuerungstank, wo anaerobe Bakterien großmolekulare organische Substanzen in kleine Moleküle zerlegen, wodurch das B/C-Verhältnis (d. h. BSB/CSB) erhöht, seine biologische Abbaubarkeit verbessert und günstige Bedingungen für nachfolgende anaerobe Reaktionen geschaffen werden.
6. ABR-Anaerobreaktor für effizienten anaeroben Abbau
Verwenden Sie den modifizierten ABR (anoxischer biologischer Strömungsplattenreaktor), der über mehrere Reiheneinheiten und aktive biologische Füllstoffe verfügt, und fügen Sie eine zusammengesetzte, salztolerante anaerobe Bakterienpopulation (wie Salzbakterien, halophile Bakterien usw.) hinzu, die organisches Material schrittweise abbaut. Dieser Prozess weist eine hohe Volumenlast, einen stabilen Betrieb und eine kurze Startzeit auf.
7. Aerobe biologische Behandlung zur weiteren Reduzierung organischer Stoffe
Das anaerobe Abwasser gelangt in den aeroben Tank (z. B. A/O-, SBR- oder Kontaktoxidationstank), wo Luft zur Sauerstoffanreicherung zugeführt wird und restliche organische Stoffe durch salztolerante aerobe Mikroorganismen weiter abgebaut werden. In dieser Phase wird der Großteil des CSB entfernt und die Behandlungseffizienz deutlich verbessert.
8. MBR-Membran-Bioreaktor zur Verbesserung der Schlamm-{1}}Wassertrennung
Das aerobe Abwasser fließt durch das MBR-System, das über eine Ultrafiltrationsmembran aus PTFE-Material (Porengröße 0,2 μm) verfügt, die in der Lage ist, Schlamm und feuerfeste Partikel zurückzuhalten und so eine effiziente Fest-Flüssigkeits-Trennung zu erreichen, wobei klares Abwasser für eine anschließende Tiefenbehandlung oder Wiederverwendung geeignet ist.
9. Tiefenbehandlung wie Fenton-Oxidation zur Verbesserung der Abwasserqualität
Wenn das Abwasser immer noch nicht den Standards entspricht, gelangt es in den Fenton-Oxidationstank, wo Fe²⁺ und H₂O₂ stark oxidierende freie Radikale erzeugen, die die Struktur schwer{0}}zu-abbauender organischer Substanzen aufbrechen, die biologische Abbaubarkeit weiter verbessern und restlichen CSB entfernen.
10. Koagulation, Sedimentation und endgültige Entsorgung oder Wiederverwendung
Das behandelte Abwasser gelangt in den Flockungssedimentationstank, wo Gerinnungsmittel (wie PAC, PAM) zugesetzt werden, um suspendierte Feststoffe und Kolloide zu entfernen. Das Endabwasser kann zur Wiederverwendung in der Produktion auch einer Nanofiltrations-/Umkehrosmosebehandlung unterzogen werden.
Flussdiagramm der Abwasserbehandlung
Industrieabwasser → Siebung und Auffangen → pH-Einstellung → hocheffiziente Sedimentation → anaerobe biochemische Behandlung → aerobe biochemische Behandlung → Koagulation und Sedimentation → Ableitung oder Wiederverwendung
IV. Spezifische Fallstudien zur Behandlung von Abwasser aus der Celluloseetherproduktion
I. Projektübersicht: Abwasseraufbereitungsprojekt von Shandong Guangda Ruyue Technology Co., Ltd.
II. Abwasserübersicht: Die geplante Abwassermenge beträgt 600 m³/Tag.
III. Einführung in die Abwassersituation: Raffinierte Baumwolle ist ein hochreines Zelluloseprodukt, das durch Raffinieren kurzer Baumwollfasern durch Prozesse wie Alkalikochen und Bleichen gewonnen wird. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Celluloseestern, -ethern und anderen Cellulosederivaten verwendet und findet breite Anwendung in Bereichen wie Lebensmittel, Medizin, Elektronik, Papierherstellung, Metallurgie, Luft- und Raumfahrt usw. Bei der Produktion von raffinierter Baumwolle fallen große Mengen an Abwasser an, das Ligninsubstanzen wie kurze Baumwollfasern enthält. Die Zusammensetzung dieses Abwassers ist komplex und seine biologische Abbaubarkeit ist schlecht. Wenn es ohne Behandlung oder mit unzureichender Behandlung direkt eingeleitet wird, verunreinigt es das Gewässer, schädigt die lokale Bodenstruktur und beeinträchtigt das Wachstum von Nutzpflanzen erheblich. Daher muss das Abwasser aus der Produktion von raffinierter Baumwolle wirksam behandelt werden, bevor es eingeleitet werden kann.
Die biologische Methode ist eine häufig verwendete Methode im Bereich der organischen Abwasserbehandlung. Aufgrund der komfortablen Bedienung und des Fehlens von Sekundärverschmutzung ist es eine sichere und zuverlässige Abwasserbehandlungsmethode. Da jedoch die Konzentration organischer Schadstoffe im Abwasser aus der Baumwollproduktion hoch ist und die biologische Toxizität stark ist, hat die direkte Anwendung der biologischen Methode zur Behandlung nur geringe Auswirkungen. Wenn eine wirksame Vorbehandlungsmethode gefunden werden kann, um die giftigen Schadstoffe zu entfernen und die Toxizität des Abwassers zu verringern, wird die Wirkung der nachfolgenden biologischen Behandlung erheblich verbessert.
IV. Guangbo Environmental Protection konzentriert sich auf den Bereich der Abwasserbehandlung und ist ein professioneller Anbieter von Gesamtlösungen für die Abwasserbehandlung. Es verfügt über die Qualifikation eines umwelttechnischen Entwurfs der Klasse B und die Qualifikation eines professionellen Umwelttechnik-Vertrags. Es hat ISO- und andere Qualitätsmanagementsysteme bestanden und ist mit einem High-Tech-Unternehmen verbunden. Das Unternehmen bietet hauptsächlich industrielle Abwasserbehandlung, chemische Abwasserbehandlung, Geruchskontrolle in Abwasserstationen und Wasserwiederverwendungssysteme nach der Abwasserbehandlung an. Es handelt sich um ein umfassendes Umweltschutzunternehmen, das F&E-Design, Geräteherstellung, technische Installation, Inbetriebnahme, technische Beratung und Kundendienst integriert.
