Одоогийн нөхцөл байдал: Эмийн үйлдвэр нь голчлон химийн синтезийн эм, биологийн эм, уламжлалт хятад анагаах ухааны эм зүйд төвлөрдөг бөгөөд үйлдвэрлэл нь олон төрлийн бүтээгдэхүүн, нарийн төвөгтэй үйл явц, өөр өөр үйлдвэрлэлийн цар хүрээтэй байдаг.
Эмийн аргаар гаргаж авсан бохир ус нь бохирдуулагчийн өндөр агууламжтай, нарийн төвөгтэй найрлагатай, био задрал муутай, биологийн өндөр хоруу чанартай байдаг.
Эмийн үйлдвэрлэлийн бохир усыг химийн синтез ба исгэх нь эмийн үйлдвэрлэлийн бохирдлыг хянах гол бэрхшээл бөгөөд бэрхшээл юм.
Химийн синтезийн бохир ус нь эмийн үйлдвэрлэлийн явцад ялгардаг гол бохирдуулагч бодис юм [2].
Эмийн бохир усыг ойролцоогоор дөрвөн ангилалд хувааж болно [3], тухайлбал үйлдвэрлэлийн процессын хаягдал шингэн болон эх шингэн;
Сэргээх явцад үлдэгдэл шингэнд уусгагч, урьдчилсан шингэн, дайвар бүтээгдэхүүн гэх мэт орно.
Хөргөлтийн ус гэх мэт туслах процессын ус зайлуулах хоолой.
Тоног төхөөрөмж болон газрын доорхи бохир усыг зайлуулах;
Ахуйн бохир ус.
Эмийн завсрын бохир усыг цэвэрлэх технологи
Эмийн завсрын бохир усны өндөр COD, өндөр азот, өндөр фосфор, өндөр давсны агууламж, гүн хром, нарийн төвөгтэй найрлага, био задрал муу зэрэг шинж чанаруудыг харгалзан үзвэл түгээмэл хэрэглэгддэг цэвэрлэх аргуудад физик-химийн боловсруулалт болон биохимийн боловсруулалтын процесс орно [6].
Бохир усны чанарын янз бүрийн төрлөөс хамааран физик-химийн процесс ба биологийн процессын хослол зэрэг хэд хэдэн аргыг мөн хэрэглэнэ [7].
Зураг
1. Физик ба химийн боловсруулалтын технологи
Одоогийн байдлаар эмийн үйлдвэрлэлийн бохир усыг физик болон химийн аргаар цэвэрлэх үндсэн аргуудад: хийн флотацийн арга, коагуляцийн тунадасжуулалтын арга, адсорбцийн арга, урвуу осмос арга, шатаах арга болон дэвшилтэт исэлдэлтийн процесс орно [8].
Үүнээс гадна, эмийн завсрын бохир усыг цэвэрлэхэд FE-C микроэлектролиз, азот, фосфорыг зайлуулах MAP тунадасжуулалтын аргууд зэрэг электролиз болон химийн тунадасжуулалтын аргуудыг түгээмэл ашигладаг.
1.1 Коагуляци ба тунадасжуулалтын арга
Коагуляцийн процесс гэдэг нь усан дахь түдгэлзүүлсэн болон коллоид хэсгүүдийг химийн бодис нэмснээр тогтворгүй төлөвт оруулж, дараа нь салгахад хялбар флок буюу флок болгон нэгтгэх үйл явц юм.
Одоогийн байдлаар энэ технологийг эмийн бохир усыг урьдчилан боловсруулах, завсрын болон дэвшилтэт боловсруулалтад ихэвчлэн ашигладаг [10].
Коагуляци ба тунадасжуулалтын технологи нь боловсорсон технологи, энгийн тоног төхөөрөмж, тогтвортой ажиллагаа, тохиромжтой засвар үйлчилгээ зэрэг давуу талуудтай.
Гэсэн хэдий ч энэ технологийг хэрэглэх явцад их хэмжээний химийн лаг үүсэх бөгөөд энэ нь бохир усны рН бага, бохир усны давсны агууламж харьцангуй өндөр байх болно.
Үүнээс гадна, коагуляци ба тунадасжуулалтын технологи нь бохир усанд ууссан бохирдуулагчийг үр дүнтэйгээр зайлуулж чадахгүй бөгөөд бохир усанд агуулагдах хортой болон хортой ул мөр бохирдуулагчийг бүрэн зайлуулж чадахгүй.
1.2 Химийн тунадасжуулалтын арга
Химийн тунадасжуулалтын арга нь бохир ус дахь бохирдуулагч бодисыг арилгах химийн арга бөгөөд уусдаг химийн бодисууд болон бохирдуулагч бодисын хоорондын химийн урвалаар уусдаггүй давс, гидроксид эсвэл нарийн төвөгтэй нэгдлүүдийг үүсгэдэг.
Эмийн завсрын бохир ус нь ихэвчлэн аммиакийн азот, фосфат, сульфатын ион гэх мэт өндөр агууламжтай байдаг. Энэ төрлийн бохир усны хувьд химийн тунадасжуулалтын аргыг ихэвчлэн физик болон химийн урьдчилан боловсруулалтад ашигладаг бөгөөд энэ нь дараагийн биохимийн боловсруулалтын процессын хэвийн ажиллагааг хангахад чиглэгддэг.
Уламжлалт ус цэвэршүүлэх технологийн хувьд бохир усыг зөөлрүүлэхийн тулд химийн тунадасыг ихэвчлэн ашигладаг.
Эмийн завсрын бохир ус үйлдвэрлэх процесст өндөр цэвэршилттэй химийн түүхий эд ашигладаг тул бохир ус нь ихэвчлэн аммиакийн азот, фосфор болон бусад бохирдуулагч бодисын өндөр агууламжтай байдаг тул магни-аммонийн фосфатын химийн тунадасжуулалтын аргыг ашиглан хоёр бохирдуулагчийг нэгэн зэрэг үр дүнтэй арилгаж, үүссэн магни-аммонийн фосфатын давсны тунадасыг дахин боловсруулж болно.
Магнийн аммонийн фосфатын химийн тунадасжуулалтын аргыг мөн струвит арга гэж нэрлэдэг.
Эмийн завсрын бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийн процесст зарим цехүүдэд их хэмжээний хүхрийн хүчил ихэвчлэн ашиглагддаг бөгөөд бохир усны энэ хэсгийн рН бага байж болно. Бохир усны рН-ийн утгыг сайжруулж, зарим сульфат ионыг нэгэн зэрэг зайлуулахын тулд CaO нэмэх аргыг ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд үүнийг шохойн хүхэргүйжүүлэх химийн тунадасны арга гэж нэрлэдэг.
1.3 адсорбци
Бохир ус дахь бохирдуулагчийг адсорбцийн аргаар зайлуулах зарчим нь бохир ус дахь тодорхой буюу төрөл бүрийн бохирдуулагчийг адсорбцийн хувьд сүвэрхэг хатуу материалыг ашиглан бохир ус дахь бохирдуулагчийг зайлуулах эсвэл дахин боловсруулахыг хэлнэ.
Түгээмэл хэрэглэгддэг адсорбентуудад үнс, шаар, идэвхжүүлсэн нүүрс, адсорбцийн давирхай зэрэг орно, эдгээрээс идэвхжүүлсэн нүүрсийг илүү түгээмэл хэрэглэдэг.
1.4 агаарын хөвөгч
Агаарт хөвөх арга нь бохир ус цэвэрлэх үйл явц бөгөөд өндөр тархалттай жижиг бөмбөлгүүдийг бохир ус дахь бохирдуулагч бодисуудтай наалдах зорилгоор тээвэрлэгч болгон ашигладаг. Бохирдуулагч бодистой наалдсан жижиг бөмбөлгүүдийн нягтрал нь уснаас бага бөгөөд дээшээ хөвдөг тул хатуу-шингэн эсвэл шингэн-шингэнийг ялгадаг.
Агаарын хөвөгч хэлбэрт ууссан агаарын хөвөгч, агааржуулсан агаарын хөвөгч, электролизийн агаарын хөвөгч болон химийн агаарын хөвөгч гэх мэт орно [18], үүнд химийн агаарын хөвөгч нь өндөр түдгэлзүүлсэн бодисын агууламжтай бохир усыг цэвэрлэхэд тохиромжтой.
Агаарын хөвүүлэн баяжуулах арга нь бага хөрөнгө оруулалт, энгийн процесс, тохиромжтой засвар үйлчилгээ, бага эрчим хүч зарцуулалт зэрэг давуу талуудтай боловч бохир усанд ууссан бохирдуулагчийг үр дүнтэй арилгаж чадахгүй.
1.5 электролиз
Электролитийн процесс нь нөлөөллийн гүйдлийг ашиглан цуврал химийн урвал үүсгэж, бохир ус дахь хортой бохирдуулагчийг хувиргаж, зайлуулдаг. Электролитийн уусмалд явагддаг электролитийн процессын зарчим нь электродын материал ба электродын урвалаар дамжин шинэ экологийн хүчилтөрөгч ба устөрөгч [H] болон бохир усны бохирдуулагчийг REDOX урвалаар зайлуулдаг.
Электролизийн арга нь бохир ус цэвэрлэхэд өндөр үр ашигтай бөгөөд энгийн ажиллагаатай. Үүний зэрэгцээ электролизийн арга нь бохир ус дахь өнгөт бодисыг үр дүнтэй арилгаж, бохир усны биологийн задралыг үр дүнтэй сайжруулж чадна.
Зураг
2. Дэвшилтэт исэлдэлтийн технологи
Дэвшилтэт исэлдэлтийн технологи нь ус цэвэршүүлэх шинэ технологи болохын хувьд бохирдуулагч бодисын задралын өндөр үр ашиг, бохирдуулагч бодисын задрал, исэлдэлтийг илүү нарийвчлан хийх, хоёрдогч бохирдол үүсгэхгүй байх зэрэг олон давуу талтай.
Дэвшилтэт исэлдэлтийн технологи буюу гүн исэлдэлтийн технологи нь исэлдүүлэгч, гэрэл, цахилгаан, дуу чимээ, соронзон болон катализаторыг ашиглан өндөр идэвхтэй чөлөөт радикалууд (жишээ нь ·OH) үүсгэж, галд тэсвэртэй органик бохирдуулагчийг задалдаг физик болон химийн боловсруулалтын технологи юм.
Эмийн бохир ус цэвэрлэх салбарт дэвшилтэт исэлдэлтийн технологи нь өргөн хүрээтэй судалгаа, анхаарлын төвд байна.
Дэвшилтэт исэлдэлтийн технологид голчлон электрохимийн исэлдэлт, химийн исэлдэлт, хэт авианы исэлдэлт, нойтон каталитик исэлдэлт, фотокаталитик исэлдэлт, нийлмэл каталитик исэлдэлт, суперкритик усны исэлдэлт болон дэвшилтэт исэлдэлтийн хосолсон технологи орно.
Химийн исэлдэлтийн арга нь бохирдуулагч бодисыг зайлуулах зорилгоор бохирдуулагч бодисыг зайлуулах зорилгоор бохирдуулагч бодис дахь органик бохирдуулагчийг исэлдүүлэхийн тулд химийн бодисуудыг өөрсдөө эсвэл тодорхой нөхцөлд хүчтэй исэлдүүлэх арга бөгөөд озоны исэлдэлт, Фентоны исэлдэлтийн арга, нойтон каталитик исэлдэлтийн арга зэрэг химийн исэлдэлтийн аргуудыг ашигладаг.
2.1 Фентоны исэлдэлтийн процесс
Фентоны исэлдэлтийн арга нь одоогоор өргөн хэрэглэгддэг дэвшилтэт исэлдэлтийн аргын нэг төрөл юм. Энэ арга нь төмрийн давс (Fe2+ эсвэл Fe3+)-ийг катализатор болгон ашиглаж, H2O2 нэмэх нөхцөлд хүчтэй исэлдэлттэй ·OH үүсгэдэг бөгөөд энэ нь органик бохирдуулагчтай сонгомол бус исэлдэлтийн урвалд орж, бохирдуулагч бодисын задрал, эрдэсжилтийг бий болгодог.
Энэ арга нь хурдан урвалын хурд, хоёрдогч бохирдолгүй, хүчтэй исэлдэлт гэх мэт олон давуу талтай. Фентоны исэлдэлтийн аргыг эмийн бохир ус цэвэршүүлэхэд түгээмэл ашигладаг, учир нь химийн исэлдэлтийн процесст сонгомол бус исэлдэлтийн урвал явагддаг бөгөөд энэ арга нь бохир усны хоруу чанар болон бусад шинж чанарыг бууруулдаг.
2.2 Электрохимийн исэлдэлтийн арга
Электрохимийн исэлдэлтийн арга нь электродын материалыг ашиглан хэт исэлдүүлэгч чөлөөт радикал ·O2 ба гидроксил чөлөөт радикал ·OH үүсгэх явдал бөгөөд хоёулаа өндөр исэлдэлтийн идэвхжилтэй бөгөөд бохир усны органик бодисыг исэлдүүлж, дараа нь бохирдуулагчийг зайлуулах зорилгод хүрдэг.
Гэсэн хэдий ч энэ арга нь өндөр эрчим хүчний хэрэглээ, өндөр өртөгтэй байдаг онцлог шинж чанартай байдаг.
2.3 Фотокаталитик исэлдэлт
Фотокаталитик исэлдэлт нь ус цэвэршүүлэх технологийн харьцангуй үр ашигтай цэвэрлэх технологи бөгөөд бохир ус дахь ихэнх бууруулагч бохирдуулагчийг каталитик исэлдүүлэхийн тулд каталитик материалыг (TiO2, SrO2, WO3, SnO2 гэх мэт) каталитик тээвэрлэгч болгон ашигладаг бөгөөд ингэснээр бохирдуулагчийг зайлуулах зорилгод хүрдэг.
Эмийн бохир усанд агуулагдах ихэнх нэгдлүүд нь хүчиллэг бүлэгтэй туйлын бодис эсвэл шүлтлэг бүлэгтэй туйлын бодис учраас ийм бодисууд гэрлийн нөлөөгөөр шууд болон шууд бусаар задарч болно.
2.4 Хэт чухал усны исэлдэлт
Суперкритик усны исэлдэлт (SCWO) нь усыг орчин болгон авч, суперкритик төлөвт байгаа усны онцгой шинж чанарыг ашиглан урвалын хурдыг сайжруулж, органик бодисын бүрэн исэлдэлтийг бий болгодог ус цэвэршүүлэх технологийн нэг төрөл юм.
2.5 Дэвшилтэт исэлдэлтийн хосолсон технологи
Дэвшилтэт исэлдэлтийн технологи бүр өөрийн гэсэн хязгаарлалттай байдаг тул бохир ус цэвэрлэх үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд хэд хэдэн дэвшилтэт исэлдэлтийн технологийг нэгтгэж, дэвшилтэт исэлдэлтийн технологийн хослолыг бий болгох эсвэл нэг дэвшилтэт исэлдэлтийн технологийг бусад технологитой хослуулан шинэ технологи болгон бий болгож, исэлдэлтийн чадвар болон эмчилгээний үр нөлөөг сайжруулж, томоохон ангиллын эмийн хаягдал ус цэвэрлэх байгууламжийн усны чанарын өөрчлөлтийг хангах зорилготой юм.
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, хэт авианы фотокатализ, идэвхжүүлсэн нүүрсний фотокатализ, богино долгионы фотокатализ ба фотокатализ гэх мэт. Одоогийн байдлаар хамгийн өргөн судлагдсан озоны хослолын технологиуд нь [36]:
Озоны идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн процесс болох O3-H2O2 болон UV-O3 нь галд тэсвэртэй бохир усыг цэвэрлэх нөлөө болон инженерийн хэрэглээнээс үүдэлтэй бөгөөд O3-H2O2 болон UV-O3 нь илүү их хөгжлийн боломжтой.
Фентоны нийтлэг хослолын процесст микроэлектролизийн Фентоны арга, төмрийн үртэс H2O2 арга, фотохимийн Фентоны арга (жишээлбэл, нарны Фентоны арга, хэт ягаан туяаны-Фентоны арга гэх мэт) багтдаг боловч цахилгаан Фентоны аргыг өргөн ашигладаг.
Зураг
3. Биохимийн боловсруулалтын технологи
Биохимийн цэвэршүүлэх технологи нь бохир ус цэвэршүүлэх гол технологи бөгөөд бичил биетний өсөлт, бодисын солилцоо, нөхөн үржихүй болон бусад үйл явцаар дамжуулан бохир ус дахь органик бодисыг задалж, шаардлагатай энергийг гаргаж авах, органик бодисыг зайлуулах зорилгод хүрэхэд оршино.
3.1 Анаэроб биологийн цэвэршүүлэлтийн технологи
Анаэроб биологийн цэвэршүүлэх технологи нь молекулын хүчилтөрөгчийн орчин байхгүй үед агааргүй бактерийн бодисын солилцоог ашиглан гидролизийн хүчиллэгжүүлэлт, устөрөгчийн цууны хүчил, метан үйлдвэрлэх болон бусад процессуудаар дамжуулан макромолекулуудыг хувиргаж, органик бодисыг CH4, CO2, H2O болон жижиг молекулын органик бодис болгон задалдаг.
Синтетик эмийн бохир ус нь ихэвчлэн олон тооны циклийн галд тэсвэртэй органик бодис агуулдаг бөгөөд эдгээрийг аэроб бактериуд шууд задалж, ашиглах боломжгүй тул одоогийн агааргүй цэвэрлэх технологи нь дотоод болон гадаадад эмийн бохир ус цэвэрлэх салбарын гол хэрэгсэл болсон [43].
Анаэроб биологийн цэвэршүүлэх технологи нь олон давуу талтай: анаэроб реакторын ажиллагааны процесст агааржуулалт хийх шаардлагагүй, эрчим хүчний хэрэглээ бага;
Агааргүй нөлөө бүхий усны органик ачаалал ерөнхийдөө өндөр байдаг.
Шим тэжээлийн хэрэгцээ бага;
Агааргүй реакторын лагны гарц бага бөгөөд лагийг усгүйжүүлэхэд хялбар байдаг.
Анаэробын процесст үүссэн метаныг энерги болгон дахин боловсруулж болно.
Гэсэн хэдий ч агааргүй бохир усыг стандартын хэмжээнд хүртэл гадагшлуулах боломжгүй бөгөөд бусад процессуудтай хослуулан цаашид боловсруулах шаардлагатай. Гэсэн хэдий ч агааргүй биологийн цэвэршүүлэх технологи нь рН-ийн утга, температур болон бусад хүчин зүйлд мэдрэмтгий байдаг. Хэрэв хэлбэлзэл их байвал агааргүй урвалд шууд нөлөөлж, дараа нь бохир усны чанарт нөлөөлнө.
3.2 Аэробик биологийн боловсруулалтын технологи
Аэробик биологийн цэвэршүүлэх технологи нь аэробик бактерийн исэлдэлтийн задрал ба ассимиляцийн синтезийг ашиглан задралд орсон органик бодисыг зайлуулдаг биологийн цэвэршүүлэх технологи юм. Аэробик организмын өсөлт, бодисын солилцооны явцад олон тооны нөхөн үржихүй явагдаж, шинэ идэвхжүүлсэн лаг үүснэ. Илүүдэл идэвхжүүлсэн лагийг үлдэгдэл лаг хэлбэрээр гадагшлуулж, бохир усыг нэгэн зэрэг цэвэршүүлнэ.

MIT –IVY химийн үйлдвэр -тай4 үйлдвэр19 жилийн турш, будагч бодисуудДунд зэргийнs & эмийн завсрын бүтээгдэхүүн &нарийн ба тусгай химийн бодисууд .Утас (WhatsApp): 008613805212761 Афина