ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ กระดาษ และการพิมพ์ทั่วโลก น้ำเสียที่มีสีเป็นหนึ่งในความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมที่คงอยู่ยาวนานที่สุด สีย้อม สารสี อนุพันธ์ของลิกนิน และผลพลอยได้จากการฟอกสี ทำให้เกิดสีเข้มซึ่งไม่เพียงแต่ไม่เป็นที่ยอมรับในเชิงสุนทรียภาพเท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดความเสียหายต่อระบบนิเวศอีกด้วย โดยการปิดกั้นการส่องผ่านของแสงแดดในแหล่งน้ำและรบกวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของสิ่งมีชีวิตในน้ำ ด้วยกฎระเบียบการปล่อยน้ำเสียที่เข้มงวดขึ้นทั่วโลกภายใต้กรอบการทำงานต่างๆ เช่น EU Industrial Emissions Directive และมาตรฐาน GB ที่ได้รับการปรับปรุงของจีน ผู้ประกอบการอุตสาหกรรมจึงอยู่ภายใต้แรงกดดันที่เพิ่มขึ้นในการนำเทคโนโลยีการกำจัดสีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นมาใช้
สีในน้ำเสียอุตสาหกรรมมักมีต้นกำเนิดมาจากสารประกอบอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งมีโครงสร้างพันธะคู่คอนจูเกตที่ซับซ้อนซึ่งดูดซับแสงที่มองเห็นได้ การกำจัดสีที่มีประสิทธิภาพสามารถทำได้ผ่านกลไกหลักสองประการ:
| กลไก | คำอธิบาย | เหมาะสำหรับ |
|---|---|---|
| การทำให้ประจุเป็นกลาง | โพลีเมอร์ประจุบวกทำให้โมเลกุลสีย้อมที่มีประจุลบเป็นกลาง ทำให้การแขวนลอยของคอลลอยด์ไม่เสถียรและทำให้เกิดการตกตะกอน | สีย้อมรีแอคทีฟ สีย้อมกรด สีย้อมตรง |
| การดูดซับและการเชื่อมต่อ | โพลีเมอร์น้ำหนักโมเลกุลสูงจะดูดซับอนุภาคหลายอนุภาคพร้อมกัน ทำให้เกิดก้อนขนาดใหญ่ที่ตกตะกอนอย่างรวดเร็วผ่านการเชื่อมต่อระหว่างอนุภาค | สีย้อมแบบกระจาย สารตกค้างจากสารสี ลิกนินที่ใช้เป็นสี |
เรซินสารช่วยกักเก็บสมัยใหม่รวมกลไกทั้งสองเข้าไว้ในสูตรเดียว สารจับตัวเป็นก้อนโพลีเมอร์อินทรีย์เหล่านี้มีข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือเกลืออนินทรีย์แบบดั้งเดิม (สารส้ม เฟอร์ริกคลอไรด์ PAC) รวมถึงความทนทานต่อ pH ที่กว้างขึ้น ปริมาณการใช้ที่ต่ำลง และการผลิตกากตะกอนที่ลดลงอย่างมาก
ตัวอย่างที่สำคัญของเทคโนโลยีนี้คือ เรซินสารช่วยกักเก็บ CW-08, โพลีเมอร์ประจุบวกสีอ่อนที่มีปริมาณของแข็ง ≥50% ซึ่งละลายน้ำได้อย่างสมบูรณ์ในอัตราส่วนใดๆ สิ่งที่ทำให้ CW-08 แตกต่างจากสารจับตัวเป็นก้อนแบบฟังก์ชันเดียวทั่วไปคือการใช้งานสองรูปแบบ:
การออกแบบสองวัตถุประสงค์นี้หมายความว่าโรงงานกระดาษสามารถใช้สารเคมีเพียงชนิดเดียวสำหรับทั้งความต้องการในการกักเก็บกระบวนการและการบำบัดน้ำเสียปลายทาง ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนในการจัดซื้อและลดความซับซ้อนของสินค้าคงคลัง
เพื่อประสิทธิภาพการบำบัดสูงสุด ผู้ปฏิบัติงานในอุตสาหกรรมควรปฏิบัติตามแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดดังต่อไปนี้:
แม้ว่าต้นทุนต่อกิโลกรัมของสารจับตัวเป็นก้อนโพลีเมอร์อินทรีย์เช่น CW-08 อาจสูงกว่าเกลืออนินทรีย์พื้นฐาน แต่ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ (TCO) จะเอื้อต่อสารอินทรีย์อย่างมากเมื่อพิจารณาถึงการจัดการและการกำจัดกากตะกอน ซึ่งมักเป็นค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานที่ใหญ่ที่สุดในการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม กากตะกอนน้อยลงหมายถึงต้นทุนการลดน้ำที่ต่ำลง ค่าธรรมเนียมการฝังกลบที่ลดลง และปัญหาด้านกฎระเบียบที่น้อยลง สำหรับโรงงานกระดาษขนาดกลางทั่วไปที่บำบัดน้ำเสีย 5,000 ลบ.ม./วัน การลดปริมาณกากตะกอนเพียงอย่างเดียวสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายรายปีได้ในหลักแสนถึงหลักแสนดอลลาร์สหรัฐ
เมื่ออุตสาหกรรมต่างๆ มุ่งสู่เป้าหมายการปล่อยน้ำเป็นศูนย์ (ZLD) และการรีไซเคิลน้ำแบบวงจรปิด บทบาทของสารเคมีบำบัดประสิทธิภาพสูงที่สร้างกากตะกอนน้อยจะมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ บริษัทต่างๆ เช่น Yixing Cleanwater Chemicals Co., Ltd., ด้วยความร่วมมือด้านการวิจัยและพัฒนาที่จัดตั้งขึ้นกับมหาวิทยาลัยในประเทศและเครือข่ายการส่งออกที่ครอบคลุมเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ยุโรป และอเมริกา มีตำแหน่งที่เหมาะสมในการสนับสนุนการเปลี่ยนแปลงนี้ด้วยผลิตภัณฑ์เช่นซีรีส์ CW-08 ด้วยการผลิตประมาณ 50% ที่ให้บริการตลาดต่างประเทศอยู่แล้ว Cleanwater ยังคงเชื่อมโยงความเชี่ยวชาญด้านการผลิตสารเคมีของจีนกับความต้องการด้านการปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมทั่วโลก
