超強(qiáng)氧化還原水處理技術(shù),是指在電極或外加電場的作用下,在特定的電化學(xué)反應(yīng)器內(nèi),通過一定的化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)過程或物理過程,對廢水中的污染物進(jìn)行降解的過程。電化學(xué)系統(tǒng)設(shè)備相對簡單,占地面積小,操作維護(hù)費(fèi)用較低,能有效避免二次污染,而日反應(yīng)可控程度高,便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化,被稱為“環(huán)境友好”技術(shù)。
超強(qiáng)氧化還原水處理技術(shù)是利用外加電場的作用下,廢水中的有機(jī)污染物在陽極上直接被降解或者利用電極反應(yīng)過程中產(chǎn)生的各種中間產(chǎn)物如羥基自由基·OH、H2O2、O3等強(qiáng)氧化劑來降解污染物。
其對高有機(jī)物廢水、難降解有機(jī)廢水、可生化性差有機(jī)廢水的處理有特別突出的優(yōu)勢。
1、脈沖電氣浮技術(shù)
電氣浮技術(shù)是利用電極工作時(shí)產(chǎn)生的微氣泡,通過氣浮作用將污水或廢水中的懸浮物、油滴、有機(jī)污染物等分離,實(shí)現(xiàn)水的凈化。電氣浮產(chǎn)生的微氣泡,直徑一般小于80微米,比其他技術(shù)產(chǎn)生的氣泡更小,對污染物的吸附作用更強(qiáng),因此氣浮效果更好。
2、電絮凝技術(shù)
電絮凝反應(yīng)原理是以鋁、鐵等金屬為陽極,在直流電的作用下,陽極被溶蝕,形成金屬陽離子Fe2+、Al3+,與溶液中的OH-結(jié)合生成高活性的絮凝基團(tuán),其吸附能力極強(qiáng),在經(jīng)一系列水解、聚合及亞鐵的氧化過程,發(fā)展成為各種羥基絡(luò)合物、多核羥基絡(luò)合物以至氫氧化物,使廢水中的膠態(tài)雜質(zhì)、懸浮雜質(zhì)凝聚沉淀而分離。同時(shí),帶電的污染物顆粒在電場中泳動(dòng),其部分電荷被電極中和而促使其脫穩(wěn)聚沉。廢水進(jìn)行電解絮凝處理時(shí),不僅對膠態(tài)雜質(zhì)及懸浮雜質(zhì)有凝聚沉淀作用,而且由于陽極的氧化作用和陰極的還原作用,能去除水中多種污染物。
3、脈沖電芬頓技術(shù)
采用可溶性高硅鐵素體復(fù)極式電極配套脈沖電源。在脈沖電流沖擊和電化學(xué)作用下,廢水中的有機(jī)物在電極表面連續(xù)產(chǎn)生電化學(xué)氧化降解和還原改性,產(chǎn)生電芬頓反應(yīng),在羥基自由基?OH的作用下,協(xié)同對有機(jī)污染物實(shí)施降解和改性,同時(shí)發(fā)生電氣浮、電凝聚等物化分離反應(yīng)。“脈沖電芬頓”技術(shù)去污能力強(qiáng),可大幅度(60~80%)降低廢水CODcr,并可使BOD5/CODcr比值有較大提高,有效地改善廢水的可生化性。
4、電催化高級氧化技術(shù)
利用電極的電催化作用,對廢水中的有機(jī)物進(jìn)行改性、降解、礦化。有機(jī)污染物不僅可以直接被陽極電催化氧化,還可以被陽極表面產(chǎn)生的?OH、Cl2、ClO-、O3等氧化劑協(xié)同作用氧化;而不易被氧化的有機(jī)污染物,也可以在陰極表面被電催化還原,能使鹵代烴脫鹵改性、而還原產(chǎn)物則很容易被陽極氧化、降解,甚至礦化,同時(shí)陰極也可使重金屬離子電沉積去除。大幅度提高污水的BOD5/CODcr比值到0.35以上,同時(shí)降低CODcr濃度。
“電催化高級氧化”技術(shù)對污染物實(shí)施降解、改性后,其出水能夠適宜生物降解,再采用生化法處理可以達(dá)到國家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。裝置可連續(xù)運(yùn)行,穩(wěn)定可靠,維護(hù)方便。
處理能力大,使用壽命長:
不使用或較少量使用化學(xué)藥品,后處理簡單,占地面積小,處理能力大,易管理維修,使用壽命長;
運(yùn)行費(fèi)用低:
采用高頻直流電能作為電源,中間體采用無毒催化物質(zhì),來源豐富且廉價(jià),使運(yùn)行成本大大降低;
高強(qiáng)氧化能力:
其電位差為2.4,其氧化強(qiáng)度為僅次于氟,位居世界第二。 4.降解效率高。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),由于五種功能集于一身(氧化還原、芬頓、脫色脫臭脫毒、氣浮、絮凝),廢水中的污染因子被迅速降解,且對于難降解的有機(jī)物,特別是難氧化但可溶解的有機(jī)物,效果十分顯著;
連續(xù)運(yùn)行,自動(dòng)操作:
由于技術(shù)采用高頻直流反應(yīng),具有對大分子、長鏈分子的切割和分解作用,可按廢水狀態(tài)選擇電絮凝或電芬頓功能,直達(dá)最佳效果,使廢水處理一步到位。
不同污水治理技術(shù)系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)比較 | ||||||||||||
項(xiàng)目 | 能否有效治 理高難度有 機(jī)廢水使之 達(dá)到國家一 級A標(biāo)準(zhǔn) | 能否不用厭氧 系統(tǒng)治理工業(yè) 有機(jī)廢水使之 達(dá)到國家一級A 標(biāo)準(zhǔn) | 高難度有機(jī)廢水 中高濃度的COD BOD、氨氮、色 度、臭味、毒素、 高鹽等的去除能 力 | 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí) 間周期(從 進(jìn)水到出水 時(shí)間)及培 養(yǎng)菌種時(shí)間 | 系統(tǒng) 污泥 | 廢水治 理過程 中氣化 的物質(zhì) | 二次污 染物 | 系統(tǒng)占 地面積 | 系統(tǒng)出 水指標(biāo) | 系統(tǒng)操作維 護(hù)度 | 系統(tǒng)運(yùn) 行費(fèi)用 | 系統(tǒng)投 入資金 |
傳統(tǒng)污水處 理系統(tǒng) | 較難 | 難 | 差 | 長 | 多 | 少 | 多 | 大 | 較差 | 較難 | 較低 | 高 |
膜系統(tǒng) | 能行 | 能 | 能 | 短時(shí)間 | 多 | 無 | 很多 | 小 | 好 | 難 | 非常高 | 非常高 |
MVR系統(tǒng) | 能行 | 能 | 能 | 長 | 少 | 無 | 無 | 較少 | 好 | 難 | 非常高 | 非常高 |
超強(qiáng)氧化還原水處理技術(shù) | 容易 | 能 | 強(qiáng) | 只需花費(fèi)傳統(tǒng) 治水系統(tǒng)的 1/3-1/15 時(shí) 間 | 少 | 多 | 少 | 占地面積 減少30% | 好 | 容易,設(shè)備可做 到自動(dòng)化監(jiān)測, 自動(dòng)化通知維護(hù) 時(shí)間 | 低 | 資金投入 減少20% 以上 |
電鍍廠廢水處理、焦化廠廢水處理、養(yǎng)殖廢水處理、醫(yī)藥行業(yè)的廢水處理、紡織與造紙(阻燃布)廢水處理、食品廠與淀粉廠的廢水處理、鄉(xiāng)村與醫(yī)院的污水處理。
案例一:高氨氮、高磷養(yǎng)殖場廢水
新鄉(xiāng)市利菲爾特股濾器份有限公司污水處理項(xiàng)目
點(diǎn)位 | 化學(xué)需氧量(mg/L) | 氨氮(mg/L) | 總磷(mg/L) | 總氮(mg/L) | 色度 |
3-1# | 4671 | 760 | 60.0 | 1334 | / |
6-1# | 74 | 35.7 | 0.13 | 88.6 | / |
6-2# | 66 | 56.5 | 0.18 | 103 | / |
6-3# | 127 | 14.6 | 0.19 | 31.3 | / |
說明:以上結(jié)果為第三方檢測結(jié)果,見后附件。
出水為通過“利菲爾特高能廢水處理系統(tǒng)”必要的設(shè)計(jì)后直接出水,沒有使用任何藥劑(包括PAC、PAM等)。由于廢水樣量少等原因,實(shí)際后續(xù)的結(jié)果會(huì)優(yōu)于現(xiàn)在的測試結(jié)果。
可以看到直接工作結(jié)果COD的去除率達(dá)到98.4%以上,氨氮去除率達(dá)到95.3%以上,總磷去除率達(dá)到99.8%,總氮去除率達(dá)到3.4%,后續(xù)加上好氧生化處理工藝,出水能達(dá)到一級A的標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)驗(yàn)過程圖
案例二:化工廢水:垃圾滲濾液應(yīng)用案例(直接在垃圾處理廠內(nèi)部設(shè)立廢水處理中心,完成處理達(dá)到納管或排放要求)
垃圾發(fā)電場擠壓出來的垃圾滲濾液,是一種非常難以處理的高難度有機(jī)廢水,入水COD高達(dá)67500mg/L,氨氮含量最高達(dá)到1416mg/L出水要求為COD低于300mg/L, NH3-N (氨氮含量)低于30mg/L。經(jīng)過多次生化處理指標(biāo)如下:
治理前后的垃圾滲濾液出水檢測數(shù)據(jù)1 | |||||
原水COD(mg/L) | 治理后COD(mg/L) | 一級生化出水COD(mg/L) | 時(shí)間(小時(shí)) | 二級生化出水(mg/L) | 共用時(shí)間(小時(shí)) |
67500 | 46800 | 514 | 24 | 237 | 48 |
超級氧化還原技術(shù)治理后出水?dāng)?shù)據(jù)檢測(氨氮含量) | |||||
原水NH3-N濃度(mg/L) | 治理后出水NH3-N濃度(mg/L) | 二級生化出水NH3-N濃度(mg/L) | |||
926 | 620 | 24.8 | |||
1416 | 557 | 23.5 |
為了保證出水達(dá)標(biāo),該項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行方案幾乎將能使用的技術(shù)都用上了,并在最后一道工藝使用了反滲透RO膜,使得整個(gè)系統(tǒng)的出水指標(biāo) 能夠達(dá)標(biāo)排放,為此系統(tǒng)造價(jià)昂貴,整個(gè)系統(tǒng)處理周期時(shí)間長達(dá)26天/噸(進(jìn)水到出水時(shí)間),每噸水的治理費(fèi)用極高。
超強(qiáng)氧化還原技術(shù),整個(gè)系統(tǒng)工藝簡單,治理廢水運(yùn)行周期時(shí)間短,2天/噸的時(shí)間完成運(yùn)行;運(yùn)行費(fèi)用低,能夠減少20%以上;出水指標(biāo)非常好,如要做到一級A標(biāo)準(zhǔn),只需在二級好氧后面再加上好氧生化和MBR工藝,就能保證達(dá)標(biāo)排放。無論是運(yùn)行費(fèi)用還是運(yùn)行周期時(shí)間,乃至出水指標(biāo),都遠(yuǎn)勝于傳統(tǒng)治水技術(shù)系統(tǒng)。對于小型的垃圾滲濾液處理項(xiàng)目,可以采用一體化“超級氧化還原技術(shù)”的設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行,工藝簡單,運(yùn)行自動(dòng)化,管理方便可行。
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