高效电催氧化工业废水预处理和深度处理技术

废水生物处理方法以其经济性和较高的处理效率已经得到了广泛的应用,是目前污(废)水处理的主要技术手段。随着化工、制药、农药、印染、造纸等重污染工业的发展,大量高浓度、有毒有害、结构稳定、难降解有机污染物排入环境,这其中大部分是“三致”(致癌、致畸、致突变)物质和持久性有机污染物(POPs),已成为我国生态环境持续恶化和人类健康危害的最重要原因。

 目前,含有毒有机污染物的工业废水对环境水体的污染及健康风险越来越引起国家重视,这类废水往往有机物浓度高、水量大、毒性强、直接采用传统的生物方法进行处理,达标处理难度很大。例如,中煤黑龙江煤炭化工(集团)有限公司的煤化工项目在“八五”期间被列为国家重点工程,但由于煤气产量逐年增加,且废水成分十分复杂,原有生化废水处理不能实现达标排放。自1998年以来,该公司已累计投资4721.5万元,共进行了28项技术改造,但废水仍不能达标排放。更为重要的是,未达标排放的废水直接排入松花江,对中俄界河造成影响,这一问题已成为中俄环境外交争端的焦点之一。

    


为此,200691日国家环保总局针对该公司煤化工废水污染松花江的问题下发了督办通报,提出了限产减排及限期治理整改达标的要求。本项目正是以解决类似有毒有机工业废水的处理为目标而开展的,项目的实施可为此类废水的达标处理提供技术保障。

有毒有机工业废水中的污染物主要包括芳烃、芳香族化合物、卤代芳香族化合物、杂环化合物和氰类等,均难以直接进行生物降解。提高此类工业废水的可生化性,以及生物处理效率是保证此类废水达标处理的前提。同时,对于已建成项目,对生物工艺出水进行深度处理也是保证此类废水达标处理的技术方法。在提高工业废水的可生化性和深度处理技术方面,高级氧化技术由于其较强的有机物分解转化能力而一直是有毒物质分解转化的主要技术手段而受到重视,也是环境科学与工程领域的研究热点之一,其中电催化氧化技术即是其中的一种。与其他高级氧化技术相比,电催化氧化技术能够在常温常压下通过改变固液界面特性而有效控制电催化反应的方向和速率,且无任何二次污染。该技术能够产生强氧化性的羟基自由基,可无选择的与废水中有毒有机污染物反应,打破其分子结构,使其彻底氧化为CO2和水,或者通过破坏污染物分子结构提高其可生化性。

哈工大博实环境公司的技术团队针对上述问题进行了十余年的科技攻关,研发了高效电催化氧化工业废水预处理和深度处理技术,解决了有毒有机工业废水的处理问题。通过纳米梯度膜制备、氧传输阻断、稀土元素掺杂、Sb稳定化等一系列技术,不但大幅度提高了电极的电催化性能,而且大大延长了电极寿命,完全能够满足商业化应用的需要。通过软件模拟和实验验证等方法,设计并加工出了多套传质效率高、处理效率高、场分布均匀的高效电化学反应器。


技术应用:

该技术适用于化工、制药、农药、印染、造纸等重污染工业的废水深度处理,具有广阔的市场应用前景。目前,已在多家制药、印染、造纸企业的废水处理厂进行了中试实验,取得了很好的处理效果。

1、黑龙江某制药厂废水处理站二沉池出水深度处理(制药废水)

 

COD(mg/L)

色度()

原有生物工艺出水

365(未达标)

350(未达标)

排放标准

120

70

电催化氧化深度处理出水

115(达标)

50(达标)

所取水样为某制药厂废水处理站生物工艺二沉池出水,废水水量为1.3万吨/天,废水COD365mg/L,色度为350,电导率为4.28ms/cm。根据制药废水排放标准,要求外排废水COD<120mg/L,色度<70。以我公司技术团队开发的SnO2纳米涂层电催化电极为阳极,不锈钢电极为阴极,采用三维折流式电化学水处理设备对制药废水进行深度处理,停留时间为35minCOD小于115mg/L,色度小于50,达到排放标准要求,吨水处理电耗为1.92KWh/t

2、内蒙古某制药厂废水处理站二沉池出水深度处理(制药废水)

 

COD(mg/L)

色度()

原有生物工艺出水

100(未达标)

120(未达标)

排放标准

50

30

电催化氧化深度处理出水

45(达标)

25(达标)

 

所取水样为某制药厂废水处理站生物工艺二沉池出水,废水水量为0.6万吨/天,废水COD为100 mg/L,色度为120,电导率为3.5ms/cm。根据制药废水排放标准,要求外排废水COD<50 mg/L,色度<30。以我公司技术团队开发的SnO2纳米涂层电催化电极为阳极,不锈钢电极为阴极,采用二维折流式电化学水处理设备对制药废水进行深度处理,停留时间为30min,COD小于45mg/L,色度小于25,达到排放标准要求,吨水处理电耗为3.5KWh/t。






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