工作原理
電催化氧化技術的基本原理是使污染物在電極上發(fā)生直接電化學反應或利用電極表面產生的強氧化性活性物種使污染物發(fā)生氧化還原轉變,后者被稱為間接電化學轉換。
直接電化學轉化通過陽極氧化可使有機污染物和部分無機污染物轉化為無害物質,陰極還原則可從水中去除重金屬離子。這兩個過程同時拌生放出H2與O2的副反應,使電流效率降低,但通過電極材料的選擇和電位控制可加以防止。間接電化學轉化可利用電化學反應產生的氧化還原劑C使污染物轉化為無害物質,這時候C是污染物與電極交換電子的中介體。C可以是氧化還原媒質催化劑,也可以是電化學產生的短壽命中間物。
由于電化學氧化過程本身的復雜性,不同的研究者針對不同的有機物降解過程提出了不同的氧化機理,但人們普遍認為在電催化體系中有強氧化性的活性物種存在,這些強氧化性物種的存在能夠大大提高降解有機污染物的能力,表1列出了部分在電催化體系中可能產生的強氧化性活性物種及其標準還原電極電勢。從表中可以看出,他們都具有相當高的還原電勢,因此能夠氧化大多數有機污染物。
表1 電催化體系中的強氧化性活性物種及其標準還原電極電勢
種類 | 標準電位(對甘汞電極SHE)/V | | 強氧化劑種類 | 標準電位(對甘汞電極SHE)/V |
OH· | 2.8 | | H2O2 | 1.78 |
O2- | 2.42 | | HO2 | 1.70 |
O3 | 2.07 | | CI | 1.36 |
設備優(yōu)勢
直接氧化和間接氧化協(xié)同作用,氧化能力強,能氧化難降解生化的有機物;
在大幅度去除COD的同時,也能有效去除氨氮,同時提高廢水的可生化性,大大降低后續(xù)處理的負擔;
對于化工廢水COD和氨氮難于達標,用于深度處理可同時去除COD和氨氮,保證系統(tǒng)穩(wěn)定達標;
占地面積小,廢水停留時間短,處理過程快,條件溫和;
可靠性好,電解過程需控制的參數只有電流和電壓,易于實現(xiàn)自動控制;
不需要外加藥劑,不產生二次污染,是典型的“環(huán)境友好"型高級氧化技術。
應用范圍
適用于高濃度難降解化工廢水預處理,可直接降解COD和將高分子結構有機物降解為易生物降解的小分子有機物,提高BOD/COD比。
適用于難降解化工廢水生化后深度處理,可將不可生化的有機物直接氧化成二氧化碳和水,并氧化去除氨氮,達到深度處理COD和氨氮同時達標排放的目的。
適用于化工、印刷、垃圾滲濾液、機加工、醫(yī)藥中間體、制藥、農藥、染料、精細化工等行業(yè)的多種高濃度、高色度、毒性大、難生化降解的有機廢水處理。
特別適合小水量高難廢水的達標處理。
應用實例
油墨廢水間歇性排放,水質水量隨時間變化較大,色度高,有機物含量高并且難于生化,含有一定的油類及懸浮物,給廢水工程設計、運行管理增加困難。印刷油墨廢水處理方法很多,有眾多的物理化學處理法、生物法等。而實際水處理工程常常是多種方法結合,工藝流程長,穩(wěn)定性差,我公司針對廢水性質,綜合實驗結果,采用化學絮凝+電催化氧化處理工藝。 出水能穩(wěn)定達標,管理方便,占地面積小。