通過(guò)排放高氯循環(huán)水并補(bǔ)充新水的置換法,在水資源緊張地區(qū)經(jīng)濟(jì)性差。以10000m3/h系統(tǒng)為例,每降低100mg/L Cl?需排放20%水量,年耗水量增加50萬(wàn)噸。該方法還存在以下問(wèn)題:1)無(wú)法應(yīng)對(duì)突發(fā)性氯污染(如工藝介質(zhì)泄漏);2)排放水可能含有其他污染物...
含油廢水常見于石化、食品加工等行業(yè),其高COD和乳化特性使傳統(tǒng)處理方法效率低下。電氧化技術(shù)可通過(guò)陽(yáng)極產(chǎn)生的·OH和活性氧物種(如O??)破壞油滴表面的乳化劑,實(shí)現(xiàn)破乳和有機(jī)物降解。例如,采用Ti/SnO?-Sb電極處理乳化油廢水時(shí),COD去除率可達(dá)80%以上,...
活性層是電極的重要部分,通常由具備電化學(xué)活性的材料構(gòu)成。在電池電極中,活性層材料的特性決定了電池的充放電性能、容量大小等關(guān)鍵指標(biāo)。例如在鋰離子電池中,陰極的活性層材料如鋰鈷氧化物,其晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)影響著鋰離子的嵌入和脫出過(guò)程,進(jìn)而影響電池的能量密度和循...
鈦電極表面的活性涂層賦予了其高催化活性。通過(guò)合理設(shè)計(jì)和制備活性涂層,能夠明顯降低電化學(xué)反應(yīng)的過(guò)電位,加快反應(yīng)速率。以鈦基二氧化釕電極在氯堿工業(yè)為例,其表面的二氧化釕涂層能夠有效催化氯離子氧化生成氯氣的反應(yīng),使得反應(yīng)在較低的電壓下進(jìn)行,降低了能耗。在有機(jī)電合成領(lǐng)...
某電鍍園區(qū)廢水含Cl? 6000mg/L(主要來(lái)自HCl酸洗),采用"鐵碳微電解-混凝-蒸發(fā)結(jié)晶"組合工藝:微電解階段Fe?+H?+Cl?→FeCl?+H?↑,Cl?去除率35%;投加PAC(200mg/L)后通過(guò)Al??O?(OH)????絡(luò)合吸附,總?cè)コ?..
金屬設(shè)備的腐蝕加速氯離子(Cl?)是引發(fā)金屬腐蝕的主要促進(jìn)因子之一。其離子半徑0.181nm,可穿透不銹鋼鈍化膜缺陷處,與基體金屬(如Fe2?)形成可溶性氯化物,導(dǎo)致:碳鋼:Cl?>300mg/L時(shí)點(diǎn)蝕速率超1mm/年(較純水環(huán)境快20倍)不銹鋼:304不銹鋼...
PFAS(如PFOA、PFOS)因C-F鍵能高(~116 kcal/mol),常規(guī)方法幾乎無(wú)法降解。電氧化技術(shù)通過(guò)陽(yáng)極生成的·OH和空穴(h?)攻擊PFAS的羧基或磺酸基,逐步脫氟并縮短碳鏈。BDD電極在10 mA/cm2下處理PFOA 4小時(shí),脫氟率>95%...
鈦電極突出的特性之一便是明顯的耐腐蝕性。鈦在空氣中極易與氧結(jié)合,形成一層致密且穩(wěn)定的氧化膜,這層氧化膜能有效阻止鈦基體進(jìn)一步被腐蝕。在多種強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)中,如鹽酸、硫酸、硝酸等,普通金屬電極可能迅速被腐蝕破壞,而鈦電極憑借其表面的氧化膜,能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。即使...
難溶鹽電極的氧化還原對(duì)中有一個(gè)組分為難溶鹽或其他固相,它包含三個(gè)物相、兩個(gè)界面,且在每一相界面上存在著單一的快速遷越過(guò)程,甘汞電極(Hg|Hg?Cl?|Cl?)便是典型。在甘汞電極中,甘汞與電解液的溶解平衡受電液中濃度較高的 Cl?所控制,Cl?在 Hg?Cl...
把自來(lái)水接到干凈的容器中,敞口靜置 6 - 8 小時(shí)以上,也能夠?qū)崿F(xiàn)一定程度的除氯,這就是靜置除氯法。不過(guò),這種方法除氯的速度相對(duì)較慢,而且容器必須保持清潔,防止灰塵等雜質(zhì)落入水中。比如,晚上接好水放在干凈的嬰兒專門水盆中,敞口靜置一夜,第二天早上就可以用...
循環(huán)水管道和換熱器的電化學(xué)陰極保護(hù)可通過(guò)外加電流或犧牲陽(yáng)極實(shí)現(xiàn)。以Impressed Current Cathodic Protection(ICCP)為例,鈦鍍鉑陽(yáng)極(壽命>20年)輸出電流使碳鋼管道電位極化至-850 mV(vs. CSE),腐蝕速率降...
膜電極是利用隔膜對(duì)單種離子的透過(guò)性,或膜表面與電解液的離子交換平衡所建立的電勢(shì),來(lái)測(cè)量電液中特定離子活度的裝置。其中玻璃電極較為典型,常用于測(cè)量溶液的酸堿度。它的敏感膜能選擇性地允許氫離子通過(guò),當(dāng)膜兩側(cè)氫離子濃度存在差異時(shí),會(huì)產(chǎn)生膜電勢(shì),通過(guò)測(cè)量膜電勢(shì)就能...
循環(huán)水系統(tǒng)的水資源管理需要采用全生命周期視角,建立從取水、處理、使用到回收的閉環(huán)管理體系。工業(yè)企業(yè)應(yīng)當(dāng)制定詳細(xì)的水資源平衡圖,準(zhǔn)確掌握各環(huán)節(jié)的水量流向和損耗點(diǎn)。某大型工業(yè)園區(qū)通過(guò)實(shí)施分級(jí)用水策略,將不同水質(zhì)要求的工藝用水進(jìn)行梯級(jí)利用:超純水用于精密生產(chǎn)環(huán)節(jié),經(jīng)...
在一些特殊環(huán)境條件下,循環(huán)水系統(tǒng)面臨著額外的挑戰(zhàn)。在寒冷地區(qū),冬季防凍是關(guān)鍵問(wèn)題。常用的防凍措施包括添加防凍劑、安裝伴熱系統(tǒng)、設(shè)計(jì)合理的排水設(shè)施等。某俄羅斯煉油廠的經(jīng)驗(yàn)顯示,通過(guò)將循環(huán)水系統(tǒng)的主要管道埋設(shè)在地下1.5米處,并采用電伴熱技術(shù),可以在-40℃的極端...
能量回收是降低運(yùn)行成本的關(guān)鍵,如采用蒸汽機(jī)械再壓縮(MVR)技術(shù)可使蒸發(fā)能耗降低60%。系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要考慮水質(zhì)特點(diǎn),如硅含量高的廢水需要特殊預(yù)處理。自動(dòng)化控制也很重要,ZLD系統(tǒng)參數(shù)眾多且相互影響,智能控制可以保證穩(wěn)定運(yùn)行。盡管投資和運(yùn)行成本較高,但考慮到節(jié)水效...
系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是循環(huán)水管理的重要工具,可以識(shí)別潛在問(wèn)題并采取預(yù)防措施。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估通常包括以下幾個(gè)步驟:系統(tǒng)劃分(將循環(huán)水系統(tǒng)分為若干評(píng)估單元)、危害識(shí)別(列出可能的故障模式)、風(fēng)險(xiǎn)分析(評(píng)估發(fā)生概率和后果嚴(yán)重度)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)(確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí))和風(fēng)險(xiǎn)控制(制定應(yīng)對(duì)措施)...
優(yōu)化案例豐富多樣:通過(guò)分析加藥數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)某緩蝕劑在特定pH范圍內(nèi)效果比較好;通過(guò)能耗分析確定比較好水泵組合;通過(guò)歷史故障數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)設(shè)備剩余壽命等。數(shù)據(jù)可視化也很重要,如某公司開發(fā)的循環(huán)水"數(shù)字孿生"界面直觀展示系統(tǒng)狀態(tài)。值得注意的是,數(shù)據(jù)分析需要專業(yè)團(tuán)隊(duì),既懂水處...
微生物污染的快速準(zhǔn)確檢測(cè)對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)管理至關(guān)重要。傳統(tǒng)的平板培養(yǎng)法雖然準(zhǔn)確但耗時(shí)較長(zhǎng)(24-48小時(shí)),難以滿足實(shí)時(shí)調(diào)控需求。ATP生物發(fā)光法通過(guò)檢測(cè)微生物細(xì)胞內(nèi)的三磷酸腺苷(ATP),可以在5分鐘內(nèi)獲得結(jié)果,靈敏度可達(dá)10-15mol/L。某制藥企業(yè)采用AT...
建立科學(xué)的綜合效益評(píng)估框架對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)的優(yōu)化決策至關(guān)重要。完整的評(píng)估應(yīng)當(dāng)包括經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益三個(gè)維度。經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估主要采用成本-效益分析法,量化節(jié)水收益、節(jié)能收益、減少排污費(fèi)等直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值,以及延長(zhǎng)設(shè)備壽命、提高生產(chǎn)效率等間接價(jià)值。某評(píng)估案例顯示,...
水處理化學(xué)藥劑的管理直接影響循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行效果和安全性。藥劑管理應(yīng)當(dāng)建立完整的制度,包括采購(gòu)驗(yàn)收、儲(chǔ)存保管、配制投加和效果評(píng)估等環(huán)節(jié)。采購(gòu)時(shí)要嚴(yán)格審核供應(yīng)商資質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量證明文件,關(guān)鍵藥劑應(yīng)當(dāng)進(jìn)行入廠檢驗(yàn)。儲(chǔ)存區(qū)域應(yīng)當(dāng)符合化學(xué)品管理規(guī)定,不同性質(zhì)的藥劑分開存...
循環(huán)水系統(tǒng)的節(jié)能改造可以帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。以某大型化工廠的改造項(xiàng)目為例,該廠對(duì)建成20年的老循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)。改造內(nèi)容包括:用高效節(jié)能水泵替換老舊設(shè)備,采用變頻控制技術(shù),優(yōu)化管網(wǎng)布局減少阻力損失,安裝智能控制系統(tǒng)等。改造后,系統(tǒng)總能耗降低了35%,年節(jié)電達(dá)2...
循環(huán)水系統(tǒng)主要由水泵、換熱設(shè)備、過(guò)濾裝置、加藥系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等關(guān)鍵部件構(gòu)成。在水泵的驅(qū)動(dòng)下,水在封閉或半封閉的管道網(wǎng)絡(luò)中循環(huán)流動(dòng)。換熱設(shè)備(如冷卻塔或板式換熱器)負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)水溫,而多層過(guò)濾裝置則去除水中的懸浮物和雜質(zhì)。加藥系統(tǒng)自動(dòng)投加緩蝕劑、阻垢劑和殺菌劑等化學(xué)...
零液體排放(ZLD)是循環(huán)水系統(tǒng)的發(fā)展方向,通過(guò)深度處理實(shí)現(xiàn)廢水全回用。典型ZLD工藝路線包括:預(yù)處理(混凝、過(guò)濾等)、膜濃縮(反滲透、電滲析)、蒸發(fā)結(jié)晶(多效蒸發(fā)、MVR)等環(huán)節(jié)。某煤化工項(xiàng)目的ZLD系統(tǒng)將循環(huán)水排污量從200m3/h降至接近零,結(jié)晶鹽作為副...
國(guó)際企業(yè)在循環(huán)水管理方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn),值得學(xué)習(xí)借鑒。新加坡的NEWater項(xiàng)目是全球循環(huán)水應(yīng)用的典范,將污水處理成新生水,滿足該國(guó)40%的用水需求,在于嚴(yán)格的多級(jí)處理工藝和水質(zhì)安全保障體系。以色列在農(nóng)業(yè)循環(huán)水利用方面更好,其滴灌系統(tǒng)結(jié)合水肥一體化技術(shù),使水資...
在干旱地區(qū),采用收水器可以減少飄水損失,節(jié)水效果可達(dá)循環(huán)水量的0.01%-0.05%。冬季防凍措施也不容忽視,通過(guò)調(diào)整運(yùn)行方式和添加防凍劑保證安全運(yùn)行。智能控制系統(tǒng)可以優(yōu)化冷卻塔運(yùn)行參數(shù),某化工企業(yè)通過(guò)智能控制算法使冷卻塔群整體能耗降低了18%。噪聲控制是另一...
循環(huán)水系統(tǒng)的能耗在工業(yè)企業(yè)總能耗中占有相當(dāng)比重,因此系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化具有重要意義。循環(huán)水系統(tǒng)的主要能耗點(diǎn)包括水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)和加藥設(shè)備等。通過(guò)采用變頻調(diào)速技術(shù),可以根據(jù)實(shí)際需求調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速,避免不必要的能量浪費(fèi)。某造紙企業(yè)的實(shí)踐表明,在循環(huán)水泵上安裝變頻器后,年節(jié)...
科學(xué)的管理是確保循環(huán)水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。日常管理工作主要包括水質(zhì)監(jiān)測(cè)、設(shè)備維護(hù)和運(yùn)行記錄三個(gè)方面。水質(zhì)監(jiān)測(cè)應(yīng)當(dāng)定期進(jìn)行,關(guān)鍵指標(biāo)如pH值、電導(dǎo)率、濁度等比較好實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè),其他指標(biāo)如硬度、堿度、微生物等也需要定期實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。設(shè)備維護(hù)包括水泵、管道的定期檢查,...
雨季時(shí),大氣中的污染物可能隨空氣進(jìn)入系統(tǒng),需要加強(qiáng)過(guò)濾和殺菌。季節(jié)性調(diào)整還需要考慮生產(chǎn)負(fù)荷變化,如春節(jié)前后很多企業(yè)減產(chǎn),循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)相應(yīng)調(diào)整運(yùn)行規(guī)模。水質(zhì)檢測(cè)頻率也應(yīng)根據(jù)季節(jié)調(diào)整,夏季微生物檢測(cè)可增至每周兩次,冬季可適當(dāng)減少。設(shè)備維護(hù)計(jì)劃同樣需要考慮季節(jié)性,如...
科學(xué)的管理是確保循環(huán)水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。日常管理工作主要包括水質(zhì)監(jiān)測(cè)、設(shè)備維護(hù)和運(yùn)行記錄三個(gè)方面。水質(zhì)監(jiān)測(cè)應(yīng)當(dāng)定期進(jìn)行,關(guān)鍵指標(biāo)如pH值、電導(dǎo)率、濁度等比較好實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè),其他指標(biāo)如硬度、堿度、微生物等也需要定期實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。設(shè)備維護(hù)包括水泵、管道的定期檢查,...
循環(huán)水系統(tǒng)的熱力學(xué)性能直接影響其運(yùn)行效率。在冷卻塔系統(tǒng)中,蒸發(fā)散熱量約占全部散熱量的75%-80%,其余通過(guò)傳導(dǎo)和對(duì)流散失。根據(jù)麥凱爾方程,冷卻塔的冷卻能力主要取決于空氣的濕球溫度、氣水比和填料特性。某電廠的測(cè)試數(shù)據(jù)顯示,將冷卻塔填料由傳統(tǒng)薄膜式改為波紋式后,...