Proses Rawatan Air Perindustrian dan Aplikasi Kimia
Latar Belakang
Dengan perkembangan perindustrian yang pesat, kepentingan rawatan air dalam pelbagai pengeluaran perindustrian semakin ketara. Rawatan air perindustrian bukan sahaja merupakan penghubung penting untuk memastikan kelancaran proses, tetapi juga merupakan langkah utama untuk memenuhi peraturan alam sekitar dan keperluan pembangunan lestari.
Jenis Rawatan Air
| Jenis rawatan air | Tujuan utama | Objek rawatan utama | Proses utama. |
| Prarawatan air mentah | Memenuhi keperluan air domestik atau perindustrian | Sumber air semula jadi | Penapisan, pemendapan, pembekuan. |
| Rawatan air proses | Memenuhi keperluan proses tertentu | Air proses perindustrian | Pelembutan, penyahgaraman, penyahoksigenan. |
| Rawatan air penyejuk yang beredar | Memastikan operasi peralatan berjalan seperti biasa | Air penyejuk yang beredar | Rawatan dos. |
| Rawatan air sisa | Lindungi alam sekitar | Air sisa industri | Rawatan fizikal, kimia, biologi. |
| Rawatan air kitar semula | Kurangkan penggunaan air tawar | Air terpakai | Sama seperti rawatan air sisa. |
Bahan Kimia Rawatan Air yang Biasa Digunakan
| Kategori | Bahan kimia yang biasa digunakan | Fungsi |
| Agen penggumpalan | PAC, PAM, PDADMAC, poliamina, aluminium sulfat, dll. | Buang pepejal terampai dan bahan organik |
| Pembasmi kuman | seperti TCCA, SDIC, ozon, klorin dioksida, Kalsium Hipoklorit, dan sebagainya | Membunuh mikroorganisma dalam air (seperti bakteria, virus, kulat dan protozoa) |
| Pelaras pH | Asid aminosulfonik, NaOH, kapur, asid sulfurik, dsb. | Mengawal pH air |
| Penghilang ion logam | EDTA, resin penukar ion | Menyingkirkan ion logam berat (seperti besi, kuprum, plumbum, kadmium, merkuri, nikel, dll.) dan ion logam berbahaya lain di dalam air |
| Perencat skala | Organofosfat, asid karboksilik organofosfat | Mencegah pembentukan kerak oleh ion kalsium dan magnesium. Juga mempunyai kesan tertentu dalam menyingkirkan ion logam |
| Penyahoksida | Natrium sulfit, hidrazina, dsb. | Keluarkan oksigen terlarut untuk mengelakkan kakisan oksigen |
| Agen pembersih | Asid sitrik, asid sulfurik, asid aminosulfonik | Buang kerak dan bendasing |
| Oksidan | ozon, persulfat, hidrogen klorida, hidrogen peroksida, dsb. | Pembasmian kuman, penyingkiran bahan pencemar dan peningkatan kualiti air, dsb. |
| Pelembut | seperti kapur dan natrium karbonat. | Menghilangkan ion kekerasan (ion kalsium, magnesium) dan mengurangkan risiko pembentukan kerak |
| Penghilang busa/Antibuih | Menyekat atau menghilangkan buih | |
| Penyingkiran | Kalsium Hipoklorit | keluarkan NH₃-N daripada air sisa untuk memastikan ia memenuhi piawaian pelepasan |
Bahan Kimia Rawatan Air Yang Boleh Kami Bekalkan：
Rawatan air perindustrian merujuk kepada proses merawat air perindustrian dan air pelepasannya melalui kaedah fizikal, kimia, biologi dan lain-lain. Rawatan air perindustrian merupakan bahagian yang sangat penting dalam pengeluaran perindustrian, dan kepentingannya tercermin dalam aspek berikut:
1.1 Memastikan kualiti produk
Menyingkirkan bendasing dalam air seperti ion logam, pepejal terampai, dan sebagainya untuk memenuhi keperluan pengeluaran dan memastikan kualiti produk.
Menghalang kakisan: Oksigen terlarut, karbon dioksida, dan sebagainya di dalam air boleh menyebabkan kakisan peralatan logam dan memendekkan jangka hayat peralatan tersebut.
Mikroorganisma kawalan: Bakteria, alga dan mikroorganisma lain di dalam air boleh menyebabkan pencemaran produk, yang menjejaskan kualiti produk dan keselamatan kesihatan.
1.2 Meningkatkan kecekapan pengeluaran
Mengurangkan masa henti: Rawatan air yang kerap dapat mencegah penskalaan dan kakisan peralatan dengan berkesan, mengurangkan kekerapan penyelenggaraan dan penggantian peralatan, dan seterusnya meningkatkan kecekapan pengeluaran.
Mengoptimumkan keadaan proses: Melalui rawatan air, kualiti air yang memenuhi keperluan proses boleh diperolehi bagi memastikan kestabilan proses pengeluaran.
1.3 Mengurangkan kos pengeluaran
Jimatkan tenaga: Melalui rawatan air, penggunaan tenaga peralatan dapat dikurangkan dan kos pengeluaran dapat dijimatkan.
Cegah penskalaan: Ion kekerasan seperti ion kalsium dan magnesium dalam air akan membentuk kerak, melekat pada permukaan peralatan, mengurangkan kecekapan pengaliran haba.
Panjangkan jangka hayat peralatan: Kurangkan kakisan dan penskalaan peralatan, panjangkan jangka hayat peralatan dan kurangkan kos susut nilai peralatan.
Kurangkan penggunaan bahan: Melalui rawatan air, pembaziran biosid dapat dikurangkan dan kos pengeluaran dapat dikurangkan.
Mengurangkan penggunaan bahan mentah: Melalui rawatan air, baki bahan mentah dalam cecair sisa boleh dipulihkan dan dimasukkan semula ke dalam pengeluaran, sekali gus mengurangkan pembaziran bahan mentah dan menurunkan kos pengeluaran.
1.4 Lindungi alam sekitar
Kurangkan pelepasan bahan pencemar: Selepas air sisa industri dirawat, kepekatan pelepasan bahan pencemar dapat dikurangkan dan persekitaran air dapat dilindungi.
Merealisasikan kitar semula sumber air: Melalui rawatan air, air perindustrian boleh dikitar semula dan pergantungan kepada sumber air tawar boleh dikurangkan.
1.5 Mematuhi peraturan alam sekitar
Memenuhi piawaian pelepasan: Air sisa industri mesti memenuhi piawaian pelepasan kebangsaan dan tempatan, dan rawatan air merupakan cara penting untuk mencapai matlamat ini.
Secara ringkasnya, rawatan air perindustrian bukan sahaja berkaitan dengan kualiti produk dan kecekapan pengeluaran, tetapi juga kepada faedah ekonomi dan perlindungan alam sekitar perusahaan. Melalui rawatan air yang saintifik dan munasabah, penggunaan sumber air yang optimum dapat dicapai dan pembangunan industri yang mampan dapat dipromosikan.
Rawatan air perindustrian merangkumi pelbagai bidang, termasuk industri kuasa, kimia, farmaseutikal, metalurgi, makanan dan minuman, dan sebagainya. Proses rawatannya biasanya disesuaikan mengikut keperluan kualiti air dan piawaian pelepasan.
2.1 Bahan Kimia dan Prinsip Rawatan Influen (Prarawatan Air Mentah)
Prarawatan air mentah dalam rawatan air perindustrian terutamanya merangkumi penapisan primer, pembekuan, penggumpalan, pemendapan, pengapungan, pembasmian kuman, pelarasan pH, penyingkiran ion logam dan penapisan akhir. Bahan kimia yang biasa digunakan termasuk:
Penggumpal dan flokulan: seperti PAC, PAM, PDADMAC, poliamina, aluminium sulfat, dsb.
Pelembut: seperti kapur dan natrium karbonat.
Bahan pembasmi kuman: seperti TCCA, SDIC, Kalsium Hipoklorit, ozon, klorin dioksida, dsb.
Pelaras pH: seperti asid aminosulfonik, natrium hidroksida, kapur, asid sulfurik, dsb.
Penyingkir ion logam EDTA, resin penukar ion dll.,
perencat kerak: organofosfat, asid karboksilik organofosfat, dsb.
Penyerap: seperti karbon teraktif, alumina teraktif, dsb.
Gabungan dan penggunaan bahan kimia ini dapat membantu rawatan air perindustrian menyingkirkan bahan terampai, bahan pencemar organik, ion logam dan mikroorganisma dalam air dengan berkesan, memastikan kualiti air memenuhi keperluan pengeluaran, dan mengurangkan beban rawatan berikutnya.
2.2 Bahan Kimia dan Prinsip Rawatan Air Proses
Rawatan air proses dalam rawatan air perindustrian terutamanya merangkumi prarawatan, pelembutan, penyahoksidaan, penyingkiran besi dan mangan, penyahgaraman, pensterilan dan pembasmian kuman. Setiap langkah memerlukan bahan kimia yang berbeza untuk mengoptimumkan kualiti air dan memastikan operasi normal pelbagai peralatan perindustrian. Bahan kimia biasa termasuk:
| Koagulan dan flokulan: | seperti PAC, PAM, PDADMAC, poliamina, aluminium sulfat, dsb. |
| Pelembut: | seperti kapur dan natrium karbonat. |
| Pembasmi kuman: | seperti TCCA, SDIC, Kalsium Hipoklorit, ozon, klorin dioksida, dsb. |
| Pelaras pH: | seperti asid aminosulfonik, natrium hidroksida, kapur, asid sulfurik, dan sebagainya. |
| Penghilang ion logam: | EDTA, Resin penukar ion |
| Perencat skala: | organofosfat, asid karboksilik organofosfat, dsb. |
| Penyerap: | seperti karbon teraktif, alumina teraktif, dan sebagainya. |
Bahan kimia ini dapat memenuhi keperluan air proses yang berbeza melalui kombinasi proses rawatan air yang berbeza, memastikan kualiti air memenuhi piawaian pengeluaran, mengurangkan risiko kerosakan peralatan dan meningkatkan kecekapan pengeluaran.
2.3 Bahan Kimia dan Prinsip Rawatan Air Penyejuk Beredar
Rawatan air penyejuk yang beredar merupakan bahagian yang sangat penting dalam rawatan air perindustrian, terutamanya di kebanyakan kemudahan perindustrian (seperti loji kimia, loji janakuasa, loji keluli, dll.), di mana sistem air penyejuk digunakan secara meluas untuk peralatan dan proses penyejukan. Sistem air penyejuk yang beredar mudah terdedah kepada penskalaan, kakisan, pertumbuhan mikrob dan masalah lain disebabkan oleh isipadu air yang besar dan peredaran yang kerap. Oleh itu, kaedah rawatan air yang berkesan mesti digunakan untuk mengawal masalah ini dan memastikan operasi sistem yang stabil.
Rawatan air penyejuk yang beredar bertujuan untuk mencegah penskalaan, kakisan dan pencemaran biologi dalam sistem dan memastikan kecekapan penyejukan. Pantau parameter utama dalam air penyejuk (seperti pH, kekerasan, kekeruhan, oksigen terlarut, mikroorganisma, dll.) dan analisis masalah kualiti air untuk rawatan yang disasarkan.
| Koagulan dan flokulan: | seperti PAC, PAM, PDADMAC, poliamina, aluminium sulfat, dsb. |
| Pelembut: | seperti kapur dan natrium karbonat. |
| Pembasmi kuman: | seperti TCCA, SDIC, Kalsium Hipoklorit, ozon, klorin dioksida, dsb. |
| Pelaras pH: | seperti asid aminosulfonik, natrium hidroksida, kapur, asid sulfurik, dan sebagainya. |
| Penghilang ion logam: | EDTA, Resin penukar ion |
| Perencat skala: | organofosfat, asid karboksilik organofosfat, dsb. |
| Penyerap: | seperti karbon teraktif, alumina teraktif, dan sebagainya. |
Bahan kimia dan kaedah rawatan ini membantu mencegah penskalaan, kakisan dan pencemaran mikrob, memastikan operasi sistem air penyejukan yang stabil dalam jangka masa panjang, mengurangkan kerosakan peralatan dan penggunaan tenaga serta meningkatkan kecekapan sistem.
2.4 Bahan Kimia dan Prinsip Rawatan Air Sisa
Proses rawatan air sisa industri boleh dibahagikan kepada beberapa peringkat mengikut ciri-ciri air sisa dan objektif rawatan, terutamanya termasuk prarawatan, peneutralan asid-bes, penyingkiran bahan organik dan pepejal terampai, rawatan pertengahan dan lanjutan, pembasmian kuman dan pensterilan, rawatan enap cemar dan rawatan air kitar semula. Setiap pautan memerlukan bahan kimia yang berbeza untuk berfungsi bersama bagi memastikan kecekapan dan ketelitian proses rawatan air sisa.
Rawatan air sisa industri dibahagikan kepada tiga kaedah utama: fizikal, kimia dan biologi, untuk memenuhi piawaian pelepasan dan mengurangkan pencemaran alam sekitar.
Kaedah fizikal:pemendapan, penapisan, pengapungan, dsb.
Kaedah kimia:peneutralan, redoks, pemendakan kimia.
Kaedah biologi:kaedah enap cemar teraktif, bioreaktor membran (MBR), dsb.
Bahan kimia biasa termasuk:
| Koagulan dan flokulan: | seperti PAC, PAM, PDADMAC, poliamina, aluminium sulfat, dsb. |
| Pelembut: | seperti kapur dan natrium karbonat. |
| Pembasmi kuman: | seperti TCCA, SDIC, Kalsium Hipoklorit, ozon, klorin dioksida, dsb. |
| Pelaras pH: | seperti asid aminosulfonik, natrium hidroksida, kapur, asid sulfurik, dan sebagainya. |
| Penghilang ion logam: | EDTA, Resin penukar ion |
| Perencat skala: | organofosfat, asid karboksilik organofosfat, dsb. |
| Penyerap: | seperti karbon teraktif, alumina teraktif, dan sebagainya. |
Melalui penggunaan bahan kimia ini yang berkesan, air sisa industri boleh dirawat dan dilepaskan mengikut piawaian, malah boleh digunakan semula, sekali gus membantu mengurangkan pencemaran alam sekitar dan penggunaan sumber air.
2.5 Bahan Kimia dan Prinsip Rawatan Air Kitar Semula
Rawatan air kitar semula merujuk kepada kaedah pengurusan sumber air yang menggunakan semula air sisa industri selepas rawatan. Dengan kekurangan sumber air yang semakin meningkat, banyak bidang perindustrian telah menerima pakai langkah rawatan air kitar semula, yang bukan sahaja menjimatkan sumber air, tetapi juga mengurangkan kos rawatan dan pelepasan. Kunci kepada rawatan air kitar semula adalah untuk membuang bahan pencemar dalam air sisa supaya kualiti air memenuhi keperluan untuk penggunaan semula, yang memerlukan ketepatan pemprosesan dan teknologi yang tinggi.
Proses rawatan air kitar semula terutamanya merangkumi langkah-langkah utama berikut:
Prarawatan:buang zarah besar bendasing dan gris, menggunakan PAC, PAM, dsb.
Pelarasan pH:melaraskan pH, bahan kimia yang biasa digunakan termasuk natrium hidroksida, asid sulfurik, kalsium hidroksida, dsb.
Rawatan biologi:membuang bahan organik, menyokong degradasi mikrob, menggunakan ammonium klorida, natrium dihidrogen fosfat, dsb.
Rawatan kimia:penyingkiran oksidatif bahan organik dan logam berat, ozon, persulfat, natrium sulfida, dan sebagainya yang biasa digunakan.
Pemisahan membran:menggunakan teknologi osmosis songsang, nanofiltrasi dan ultrafiltrasi untuk menyingkirkan bahan terlarut dan memastikan kualiti air.
Pembasmian kuman:membuang mikroorganisma, menggunakan klorin, ozon, kalsium hipoklorit, dsb.
Pemantauan dan pelarasan:Pastikan air yang digunakan semula memenuhi piawaian dan gunakan pengawal selia dan peralatan pemantauan untuk pelarasan.
Penyahbuih:Ia menyekat atau menghapuskan buih dengan mengurangkan tegangan permukaan cecair dan memusnahkan kestabilan buih. (Senario aplikasi penyahbuih: sistem rawatan biologi, rawatan air sisa kimia, rawatan air sisa farmaseutikal, rawatan air sisa makanan, rawatan air sisa pembuatan kertas, dsb.)
Kalsium hipoklorit:Mereka menyingkirkan bahan pencemar seperti nitrogen ammonia
Penggunaan proses dan bahan kimia ini memastikan kualiti air sisa yang dirawat memenuhi piawaian penggunaan semula, membolehkannya digunakan secara berkesan dalam pengeluaran perindustrian.
Rawatan air perindustrian merupakan bahagian penting dalam pengeluaran perindustrian moden. Proses dan pemilihan bahan kimianya perlu dioptimumkan mengikut keperluan proses tertentu. Penggunaan bahan kimia yang rasional bukan sahaja dapat meningkatkan kesan rawatan, tetapi juga mengurangkan kos dan kesan terhadap alam sekitar. Pada masa hadapan, dengan kemajuan teknologi dan peningkatan keperluan perlindungan alam sekitar, rawatan air perindustrian akan berkembang ke arah yang lebih pintar dan mesra alam.