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Sistema de paquete magnético Fenton para la eliminación de DQO en el tratamiento de aguas residuales industriales
Reacción de Fenton: En condiciones ácidas, el H202 reacciona con Fe2+ para producir radicales hidroxilo, que pueden oxidar y descomponer rápidamente compuestos orgánicos recalcitrantes.
Nuestro sistema de paquete magnético Fenton magnetiza las moléculas de agua para reorganizarlas en la dirección de las líneas del campo magnético, lo que aumenta considerablemente la eficiencia de la oxidación de radicales hidroxilo y la descomposición de la DQO. Esto permite descomponer los compuestos orgánicos más difíciles de degradar en dióxido de carbono, agua y compuestos orgánicos simples.
Flujo de aguas residuales:
20,000m3/dayNúmero de torres de reacción:
2 setsEliminación de DQO:
120mg/L to 40mg/LConsumo de H2S04 del 98%:
250mg/LConsumo de FeS04:
300mg/L27,5% Consumo de H2O2:
220mg/LConsumo de NaOH al 30%:
600mg/L
Principio del proceso químico de Fenton
En condiciones ácidas, el H2O2 reacciona con Fe2+ para producir radicales hidroxilo, que tienen una fuerte capacidad oxidante para oxidar y descomponer rápidamente la materia orgánica que es difícil de degradar.
Ecuación de reacción: H2O2+Fe2+ →Fe3++OH-+·OH
El Fe₂+ es el catalizador, el H₂O₂ es el oxidante, el ·OH es el radical hidroxilo, y la cantidad de radical hidroxilo generado está determinada por el Fe₂+ y el H₂O₂. El punto clave de Fenton es la capacidad oxidante de los radicales hidroxilo, que tienen dos vías tras su producción:
1. No entra en contacto con contaminantes y se descompone de forma natural, generando residuos;
2. Contacto con contaminantes y oxidación.
Mejorar la eficiencia de oxidación de los radicales hidroxilo es la dirección de I+D de todos los fabricantes del proceso Fenton.
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¿Cómo mejoramos la eficiencia de la oxidación?
Cuando las aguas residuales pasan por la zona del campo magnético a un caudal determinado, las moléculas de agua paramagnéticas se reorganizan según la dirección de las líneas del campo magnético, modificando así el estado de unión de los contaminantes orgánicos disueltos y coloidales con las moléculas de agua en las aguas residuales, rompiendo así el equilibrio de los grupos moleculares del agua. Esto aumenta la probabilidad de colisión entre los contaminantes y los radicales hidroxilo, aumentando significativamente la velocidad y la extensión de las reacciones químicas.
El proceso Magneto Fenton utiliza un método de eliminación de punto fijo para oxidar la DQO, el consumo de H202 es extremadamente bajo, un 40 % más barato que el Fenton tradicional.
En primer lugar, magnetizar las aguas residuales, cambiar la posición de disposición entre las moléculas contaminantes y las moléculas de agua, de modo que los radicales hidroxilo puedan entrar en contacto fácilmente con la DQO.
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Ventajas del proceso magnético Fenton
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do Comparación entre tres generaciones del Proceso Fenton
| Elementos | Fenton tradicional | Fenton de lecho fluidizado | Fenton magnético Purevita | |
| Objetivo del tratamiento | CODcr | Reducir de 120 mg/L a 50 mg/L | ||
| Consumo de sustancias químicas | 98% H2SO4 | 450 mg/L | 350 mg/L | 250 mg/L |
| FeSO4 | 900 mg/L | 400 mg/L | 300 mg/L | |
| 27,5 % de H2O2 | 600 mg/L | 450 mg/L | 220 mg/L | |
| 30% NaOH | 1000 mg/L | 800 mg/L | 600 mg/L | |
| Relleno/Catalizador | No hay solicitud | Solicitud de uso y reemplazo periódico | Sin solicitudes, sin aglomeraciones ni obstrucciones | |
| Costo de los principales productos químicos | 0,38 dólares estadounidenses/tonelada | 0,27 USD/tonelada | 0,18 USD/tonelada | |
| Cantidad de lodos (por cada 10.000 m3 de aguas residuales) | 3-4 toneladas | 2-2,5 toneladas de lodos secos absolutos | <1,5 toneladas de lodos secos absolutos | |
| Consumo de energía | Costo (calculado en 0,09usd/kwh) | 0,005 dólares estadounidenses/tonelada | 0,0025 dólares estadounidenses/tonelada | 0,007 dólares estadounidenses/tonelada |
| Construcción civil | Tiempo de residencia (calculado en el tanque de neutralización de desgasificación de reacción) | 3-5 horas | 2 horas | 1 hora |
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Volumen del charco de reacción
(por cada 10.000m3 de aguas residuales) |
1500-2500 m³ | 1000 m³ | 500 m³ | |
La cámara de generación de ozono y el armario de control están montados sobre la misma base sobre patines. La cámara de generación tiene una estructura vertical, lo que la hace compacta y adecuada para entornos compactos. El acceso para mantenimiento se encuentra en la parte superior de la unidad, por lo que se debe reservar un espacio libre de 1,5 metros por encima del equipo.
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La cámara de generación de ozono y el armario de control están montados sobre la misma base sobre patines. La cámara de generación tiene una estructura horizontal, con 1,5 metros de espacio libre a ambos lados de la unidad para su mantenimiento, lo que facilita su mantenimiento.
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El desinfectador ultravioleta integra ciencias integrales como la óptica, la microbiología, la mecánica, la química, la electrónica y la mecánica de fluidos. La luz ultravioleta UV-C generada por el dispositivo generador de luz ultravioleta UV-C importado o de alta calidad de producción nacional de alta eficiencia, alta intensidad y larga vida útil se utiliza para irradiar el agua corriente. Cuando las bacterias y los virus en el agua se irradian con una dosis suficiente de luz ultravioleta UV-C (longitud de onda de 253,7 nm), su ADN celular y estructura celular se destruyen, y la regeneración celular no puede continuar, logrando así el efecto de desinfección y purificación del agua. La luz ultravioleta con una longitud de onda de 185 nm también puede descomponer moléculas orgánicas en el agua, producir radicales libres de hidroxilo y oxidar moléculas orgánicas en el agua en CO₂ y H₂O, y lograr el efecto de eliminación de TOC.
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El generador de hipoclorito de sodio Purevita genera una solución de hipoclorito de sodio al 0,8 % mediante la electrólisis de salmuera, consumiendo únicamente agua, sal y electricidad. Al producir hipoclorito in situ y bajo demanda, el sistema elimina las preocupaciones asociadas con el transporte y almacenamiento de cloro gaseoso o soluciones comerciales de hipoclorito de sodio, lo que lo hace ideal para cualquier aplicación de mediana a gran escala que requiera cloración.
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El electrolizador (electrodos o celda de electrólisis) está diseñado para producir 8000 ppm de hipoclorito de sodio a través de salmuera al 0,3 %, que es estable y funciona de manera segura en el sitio. Los electrodos están hechos de titanio puro, con revestimiento de óxido de rutenio e iridio que garantiza más de 5 años de vida útil del revestimiento, más de 18 años de material base de titanio, reduce el potencial de evolución de cloro y el consumo de electricidad.
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El equipo de desinfección ultravioleta de media presión es un producto de alta tecnología desarrollado por Purevita con base en años de experiencia en desinfección y en combinación con diversas experiencias en desinfección de agua de municipios grandes y medianos, así como en desinfección de agua de piscinas. Este equipo fue desarrollado conjuntamente por profesores de diversas disciplinas, ingenieros de diseño y operadores in situ. Su estructura en forma de L está más optimizada que la estructura convencional en forma de cruz, y su tasa de utilización de la radiación ultravioleta es mayor.
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El ánodo de titanio revestido también se conoce como ánodo de titanio de óxido metálico mixto (MMO) y ánodo dimensionalmente estable (DSA), así como electrodo dimensionalmente estable (DSE). Al cepillar un recubrimiento de metal precioso sobre el sustrato de titanio, puede tener una buena actividad catalítica eléctrica y conductividad eléctrica.
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La celda electrolítica de titanio con polaridad inversa se utiliza en generadores de hipoclorito de sodio. La solución de hipoclorito de sodio se produce mediante la electrolización de una solución de cloruro de sodio sin membrana y su posterior dilución. Esta tecnología es adecuada para diversas aplicaciones, como generadores de hipoclorito de sodio, equipos de tratamiento de agua y equipos de desinfección electrolítica.
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