Bei Produktionsprozessen entstehendes Industrieabwasser enthält verschiedene Schadstoffe, darunter Schwebstoffe, organische Stoffe, Farbstoffe, Öle und Fette, Salze und andere Verunreinigungen.

Es kann ohne ordnungsgemäße Behandlung nicht direkt entsorgt oder wiederverwendet werden. Ein komplettes industrielles Wasseraufbereitungssystem basiert hauptsächlich auf einer Kombination aus physikalischer Filterung, chemischer Behandlung, biologischem Abbau und fortschrittlichen Reinigungsprozessen, um eine Abwasserreinigung, konforme Ableitung und Wasserwiederverwendung zu erreichen. 

Unter diesen Prozessen spielen Wasseraufbereitungschemikalien eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Aufbereitungseffizienz und der Optimierung der Wasserqualität.

Klassifizierung und Funktionsprinzipien von Kernchemikalien zur Wasseraufbereitung

Die Arten industrieller Wasseraufbereitungschemikalien sind vielfältig. Verschiedene Chemikalien sind darauf ausgelegt, bestimmte Probleme der Wasserqualität anzugehen und spielen ihre jeweilige Rolle bei der Lösung von Problemen wie Wasserverschmutzung und Geräteschäden. Sie sind wesentliche Materialien in Abwasseraufbereitungsprozessen.

Gerinnungs- und Flockungsmittel (Kernchemikalien für die Abwasservorbehandlung)

Feine Schwebstoffe und kolloidale Substanzen im Wasser tragen normalerweise Ladungen, wodurch sie in der Schwebe bleiben und eine natürliche Sedimentation verhindert werden. Diese Partikel sind die Hauptursache für Wassertrübung und übermäßige Farbe.

Häufig verwendete Chemikalien wie Polyaluminiumchlorid, Polyacrylamid und PolyDADMAC können kolloidale Partikel durch drei Hauptmechanismen destabilisieren: Ladungsneutralisierung, Adsorptionsbrückenbildung und Flockungssedimentation.

Diese Chemikalien ermöglichen die Aggregation kleiner Verunreinigungen zu größeren Flocken, die dann durch Sedimentation schnell abgetrennt werden können. Sie werden hauptsächlich zur Entfernung von Schwebstoffen, Farbstoffen, teilweise organischen Stoffen und Schwermetallen aus dem Abwasser eingesetzt. 

Sie werden auch häufig in Schlammentwässerungsprozessen eingesetzt, wodurch die Trübung des Abwassers erheblich reduziert und die Belastung für die anschließende fortgeschrittene Behandlung gesenkt wird.

Funktionelle Spezialchemikalien (gezielte Behandlung komplexer Wasserqualitätsprobleme)

Für spezielle Abwassertypen wie Ölfeldwasser, stark gefärbtes Textilabwasser und stark salzhaltiges Industrieabwasser bieten Spezialchemikalien, einschließlich Umkehrdemulgatoren und Entfärbungsmittel, gezielte Lösungen.

Demulgatoren können Öl-Wasser-Emulsionen brechen und die Trennung von Rohöl und Fett aus dem Abwasser beschleunigen. Spezielle Entfärbungsmittel können farbverursachende Verbindungen im Wasser abbauen, wodurch die Abwasserfarbe effektiv reduziert wird und die Behandlungsanforderungen für verschiedene komplexe industrielle Abwasseranwendungen erfüllt werden.

Mainstream-Industriewasseraufbereitungsprozess

Die industrielle Abwasserbehandlung beruht nicht auf einer einzigen chemischen Behandlungsmethode. Stattdessen wird ein schrittweises Prozesssystem eingesetzt, das verschiedene Aufbereitungstechnologien kombiniert, um die Wasserqualität schrittweise zu verbessern und gleichzeitig Aufbereitungsleistung und Betriebskosten in Einklang zu bringen.

Schritt 1: Vorbehandlung

Durch Ausgleichsbecken werden Abwasserqualität und Durchflussmenge stabilisiert. Große Partikel, Sedimente, schwimmende Materialien und Öl werden entfernt, um ein Verstopfen der nachgeschalteten Ausrüstung zu verhindern und stabile Zuflussbedingungen sicherzustellen.

Schritt 2: Physikalisch-chemische Behandlung

In dieser Phase werden Koagulations- und Flockungsmittel zugesetzt. Durch Prozesse wie Koagulation, Flockung, Sedimentation und Flotation werden die meisten Schwebstoffe, Farben und Partikelschadstoffe entfernt.

Dies ist einer der wichtigsten Vorbehandlungsschritte, der die Belastung der nachfolgenden Behandlungsprozesse deutlich reduziert.

Schritt 3: Biologische Behandlung

Bei der biologischen Behandlung werden Mikroorganismen eingesetzt, um lösliche organische Schadstoffe im Abwasser abzubauen, wodurch Schlüsselindikatoren wie CSB und Ammoniakstickstoff reduziert und die Wasserqualität weiter verbessert werden.

Schritt 4: Erweiterte Aufbereitung und Wasserwiederverwendung

Für das Abwasser nach der biologischen Behandlung werden fortschrittliche Technologien wie Ozonoxidation, Ultrafiltration und Umkehrosmose eingesetzt, um restliche organische Verbindungen und Salze zu entfernen.

Das aufbereitete saubere Wasser kann in industriellen Anwendungen wie dem Waschen von Geräten und der Kühlwasserzirkulation wiederverwendet werden, was ein Wasserrecycling ermöglicht und die Kosten für den industriellen Wasserverbrauch erheblich senkt.

Wichtige Entwicklungstrends in der modernen Wasseraufbereitungstechnologie

Angesichts strengerer Umweltvorschriften und steigender Nachfrage nach Energieeinsparungen und Kostensenkungen ist die Wasseraufbereitungsbranche über die bloße Einhaltung der Abwasserentsorgungsvorschriften hinausgegangen und entwickelt sich in drei Hauptrichtungen: Präzisionsaufbereitung, Ressourcenrückgewinnung und umweltfreundliche, kohlenstoffarme Lösungen.

Herkömmliche Einkomponenten-Chemikalien sind häufig nur begrenzt anpassungsfähig, erfordern eine höhere Dosierung und erzeugen mehr Schlamm. Im Gegensatz dazu können neue maßgeschneiderte Compound-Formulierungen entsprechend den unterschiedlichen Abwassereigenschaften entwickelt werden, wodurch eine höhere Behandlungseffizienz, ein geringerer Energieverbrauch und eine geringere Sekundärverschmutzung erreicht werden.

Gleichzeitig werden umweltfreundliche, biologisch abbaubare Chemikalien, intelligente Dosiersysteme und ZLD-Technologien (Zero Liquid Discharge) immer häufiger eingesetzt. Diese Innovationen stellen den Zukunftstrend der industriellen Wasseraufbereitung dar und helfen der Industrie, sowohl die Einhaltung von Umweltvorschriften als auch eine energieeffiziente Produktion zu erreichen.