妥善处理废水

赢创位于德国马尔和美国田纳西州孟菲斯的生产基地相距约7500公里。然而，有一件事将它们联系在一起：全新高科技可持续水处理系统。在这其中，赢创活性氧化物业务线的过氧化氢和过氧乙酸解决方案起着关键作用。这两个基地的专家正通过上述解决方案满足完全不同的需求。当马尔基地的员工正在设计一套专门用于工业废水预处理的新系统时，美国同事则在为孟菲斯城市污水处理厂打造两套废水消毒设施。

美国南部城市孟菲斯位于密西西比河边。从20世纪80年代中期时，该市曾在未采取终末消毒措施的情况下向密西西比河排放污水，导致大量农业有机物和微生物进入河流。在当时，要处理此类污水有很大的难度，氯气或紫外线等净化工艺在技术和经济上均不可行：氯气在这种废水中降解太快，并且具有很高的环境毒性；由于废水的透明度太低，紫外线根本无法穿透废水杀死细菌。

大约30年后，美国几大州开始修订污水排放法规。为了遵守这些更严格的法规，孟菲斯市的环境工程师们开始寻找新的消毒技术。2016年，该市公开招标过氧乙酸（PAA）供应商。过氧乙酸是一种有机酸，具有很强的氧化性和出色的消毒性能。赢创活性氧化物业务线旗下的前PeroxyChem公司中标。数十年来，PeroxyChem一直在生产过氧乙酸，并作为消毒剂销售给医疗、食品和饮料行业，取得了巨大成功。当时过氧乙酸才刚刚开始用于水处理。在用于水处理时，过氧乙酸有许多优点，比如过氧乙酸的所需用量通常比氯气少，不会形成有毒的氯化消毒副产品，可在水中分解为无害成分醋酸、氧气和水。这对环境来说是一大利好消息。

PeroxyChem凭借一套系统的整体处理概念赢得了孟菲斯市的青睐。赢创活性氧化物业务线业务开发部Philip Block表示：“与竞争对手相比，我们不仅提供消毒产品。通过事先规划，我们计划在该市建造一套过氧乙酸生产设施。这样，我们的产品就可以直接进入污水处理厂，从而降低昂贵的运输费用。这一新工厂也为当地创造了就业机会，具有重大价值。”

孟菲斯Stiles和Maxson废水处理厂的过氧乙酸系统分别于2018年和2021年投入运营。水处理解决方案专家Eric Krueger表示：“这是我们第一次同时担当生产商与服务提供商的角色。我们与孟菲斯市密切合作，接管了系统的维护工作，并不断优化相关工艺。”根据需要，PeroxyChem每天生产多达81吨VIGOROX WWT II过氧乙酸产品，帮助孟菲斯市处理约56.8万立方米废水。Block表示：“孟菲斯项目是我们在美国的旗舰项目，验证了过氧乙酸是水处理市场中最为杰出的技术之一。凭借这一成功案例，我们的过氧乙酸产品拥有了良好的市场定位。我们向有关城市和政府当局展示了这项技术的可持续性和有效性，以及我们作为可靠的供应合作伙伴的实力。”

像孟菲斯这样的城市废水首先需要进行生物处理，然后再进行消毒，以去除致病性大肠杆菌和其他人畜粪便细菌。相比之下，工业废水中含有持久性有机污染物，必须经过预处理，以去除其中难以或无法生物降解的物质。赢创马尔生产基地的应用就是如此，在这里，每年需预处理的废水量约达140,000立方米。目前，马尔基地的能源供应正从煤炭转为天然气，此外，基地内还有几个工厂扩建和新建项目正在进行。这些都导致基地的废水成分结构发生了重大变化。赢创马尔基地环境运营负责人Jörg Gisselmann表示：“我们已采取了行动，在与工艺工程部门、活性氧化物团队和柏林工业大学的密切合作下，我们分析了哪些工艺、设施和产品适合对这种特殊工艺废水进行预处理。“

这并非易事，因为工业废水处理的原理不同于城市废水后处理。生产用水中的有机化合物由大分子组成，必须先将其分解成小单元。只有这样，污水处理装置中的细菌才能开始将分子转化为污水污泥。根据废水的有机降解程度，我们采用了多种过氧化氢（H₂O₂）预处理方法。与过氧乙酸一样，过氧化氢也是一种环境友好的可持续物质，在水中可分解为水和氧气，并且与其他氧化产物不同，过氧化氢不会释放任何有害副产物。

如果单靠过氧化氢无法分解废水中的分子，还可以采用芬顿工艺(Fenton reaction)。在该工艺中，添加的铁盐将充当催化剂，增强过氧化氢的氧化作用，确保将废水中的分子分解为可生物降解的成分。赢创马尔基地也选择了芬顿工艺确保废水处理效率。芬顿反应器运营经理Gisselmann表示：“利用这项技术，我们可以在现场对废水进行最佳预处理。”该设施由技术和基础设施业务部门建造，其中用到的最重要的产品是过氧化氢。该装置在满负荷运营时，过氧化氢的年需求量预计为2250公吨，这些过氧化氢将由赢创位于荷兰代尔夫宰尔和比利时安特卫普的基地负责生产和供应。

来自马尔和孟菲斯的成功案例表明，过氧化氢和过氧乙酸对于实现可持续水处理起着至关重要的作用，先进氧化工艺也提供了新的可能性。过氧化氢还可以与臭氧和紫外线辐射结合，对废水进行化学处理。赢创活性氧化物业务线战略营销和业务开发部Stephan Neumayer表示：“我们不仅希望为客户提供适合其应用的工艺化学品，还希望为其提供相关技术、潜在合作方的建议。为此，我们与国际合作伙伴在设施建造方面开展密切合作，共同开发面向未来的新技术。” 来自PeroxyChem的同事们拥有丰富的专业知识，也为该业务线做出了重大贡献。赢创环境与生命科学市场部负责人Christoph BatzSohn说：“在西班牙拉扎伊达，我们的同事为其他废水流和类型量身定制了一套基于芬顿技术的试验装置。”该装置需要在高温高压条件下使用芬顿技术，他表示：“这是合作伙伴提供的另一项技术，我们已将其整合到赢创产品组合中。”