שיטה לטיפול בשפכים אלקטרוליטי ותהליך חדש לטיפול בממברנות

שיטה לטיפול בשפכים אלקטרוליטי ותהליך חדש לטיפול בממברנות

אלקטרוליטציה היא שימוש בשיטות כימיות ואלקטרוכימיות לצלחת מתכות שונות על פני מתכות או חומרים אחרים. טכנולוגיית אלקטרוליטי נמצאת בשימוש נרחב בייצור מכונות, בתעשייה קלה, אלקטרוניקה ותעשיות אחרות. הרכב שפכים אלקטרוליטי מסובך מאוד. למעט שפכים המכילים ציאניד (CN-) ושפכים על בסיס חומצה, שפכים ממתכות כבדות הם קטגוריית שפכים שעלולים להיות מסוכנים בענף האלקטרונינג. על פי הסיווג של אלמנטים מתכתיים כבדים הכלולים בשפכים ממתכת כבדה, ניתן לחלק אותם בדרך כלל למי שפכים כרום, שפכים ניקל (Ni), שפכים קדמיום (Cd), שפכים נחושת (Cu), שפכים (Zn), אבץ, שפכים (Au) המכילים זהב, שפכים (Ag) המכילים כסף וכדומה. הטיפול בשפכים אלקטרוליטייים הוקדש יותר ויותר לבבית ומחוצה לה, וטכנולוגיות טיפול שונות פותחו כדי לבטל ולהפחית פליטת מתכות כבדות על ידי הפיכת טיפול רעיל למתכות יקרות ולא רעילות, בלתי מזיקות, ומחזור מים. עם התפתחותה המהירה של ענף האלקטרונינג והדרישות להגנת הסביבה ההולכות וגוברות, טיפול בהשפכת אלקטרוליטי החל לשלב של תהליך ייצור נקי, בקרת כמות כוללת ושילוב כלכלי מעגלי. מיחזור משאבים ומעגל סגור הם הזרם המרכזי בפיתוח.

1. סטטוס קוו של טכנולוגיה לטיפול בשפכים מתכות כבדות

שיטות טיפול אלקטרוליטי מסורתיות בשפכים כוללות שיטות כימיות, שיטות חילופי יונים ושיטות אלקטרוליזה. עם זאת, השיטה המסורתית לטיפול בשפכים אלקטרוליטיים מביאה את הבעיות הבאות:

(1) העלות גבוהה מדי: לא ניתן למחזר מים, ועלויות הטיפול בשפכים וביוב מהוות 15% עד 20% מעלות הייצור הכוללת;

(2) בזבוז משאבים: מתכות יקרות מוזרמים לגופי מים ואינם ניתנים למחזור;

(3) זיהום סביבתי: מתכות כבדות במי שפכים אלקטרולים הם "מזהמים נצחיים" המועברים ומצטברים בשרשרת הביולוגית, מה שמסכן בסופו של דבר את בריאות האדם.

התהליך הטיפוסי לטיפול בשכפול אלקטרוליטי באמצעות טכנולוגיית הממברנה הוא כדלקמן:

טכנולוגיית הממברנה משמשת למתן פיתרון מושלם לטיפול בשפכים אלקטרוליטי ולקידום שדרוג טכנולוגיית אלקטרוליטי. התכונות העיקריות שלו:

(1) הפחת עלויות: מיחזור מים ומתכות יקרות, צמצום צריכת החומרים

(2) משאבי מיחזור: מיחזור מתכות יקרות

(3) שמירה על הסביבה: אפס או מיקרו פריקה של שפכים

צריכת המים הגבוהה בתהליך הייצור האלקטרוניטי והזיהום של סביבת המים הנגרמת על ידי מתכות כבדות, הגבילו מאוד את ההתפתחות בת-קיימא של תעשיית האלקטרונים. התהליך המסורתי לטיפול בשפכים אלקטרוליטי הוא יקר מדי, ומתכות כבדות מוזרמות לגוף המים מבלי למחזר, מה שמזיק מאוד לאורגניזמים. טכנולוגיית הפרדת הממברנה ממחזרת מים ומתכות כבדות, ושפכים אלקטרופלטיים המטופלים על ידי טכנולוגיית הפרדת הממברנה יכולים לממש את "פליטת האפס" או "הפליטה של המיקרו" של מתכות כבדות, מה שמוזיל מאוד את עלות הייצור.

טכנולוגיית הפרדת הממברנה יכולה לשחזר מתכות כבדות ומשאבי מים מגלוון שפכים, להפחית או לבטל את זיהום הסביבה שלהם, להשיג ייצור נקי של אלקטרוליטי, ולהפריד ממברנות לה אלקטרולית שפכים עם ערך מוסף גבוה של זהב, כסף, ניקל ונחושת. טכנולוגיה יכולה להשיג לולאות סגורות ולייצר יתרונות כלכליים טובים. עבור שפכים אלקטרוליטי מקיף, לאחר טיפול פיזי וכימי פשוט, ניתן לעשות שימוש חוזר ברוב המים בטכנולוגיית הפרדת הממברנה, ושיעור ההחלמה יכול להגיע ל 60% -80%, מה שמפחית את הפרשות הכוללת של ביוב ומקטין את המזהמים המוזרמים לתאי גוף מים.