高效自控电催化氧化协同污水处理技术

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高效自控电催化氧化协同污水处理技术

所属领域：	水污染防治 > 工业供水/循环水 [匹配需求]
行业：	焦化氮肥制革钢铁重金属机械制造涂装电力工业园区混和废水
地区：	江苏
成熟度：	示范工程
关键词：	高效自控，电催化，高浓度工业废水、石化废水
合作方式：	直接购买聘请专家合作开发合资公司资金入股 ,直接购买,聘请专家,合作开发 ,合资公司,资金入股
信息来源：
技术持有方：	宜兴市凌泰环保设备有限公司
点击数：	3605
	216

我要对接

基本信息

技术概述	高效自控电催化综合污水处理系统集成技术工艺：由预处理装置→PLC自控针对性配方加药装置→PLC自控电解、氧化、还原、电解催化、破乳、盐析吸附、强烈消毒杀菌→絮凝气浮→排泥装置→排放清水→超高浓度复杂废水须经MBR或短时间生化后回用→经RO处理后可饮用→实现零排放。高效自控电催化氧化协同污水处理技术具有氧化还原、凝聚、气浮、杀菌消毒和吸附等多种功能，并具有设备体积小、占地面积少、操作简单灵活，可以去除多种污染物等优点。可广泛应用于处理电镀废水、化工废水、印染废水、制药废水、制革废水、造纸黑液等场合。
技术优势	1.全自控，高效、集成； 2.系列化产品模块化组装智能化控制运行； 3.区别不同污水，针对性定向选择工艺和流程进行技术工艺组合运行，实现不同要求的出水指标或零排放； 4.多种工艺组合及相互协调、相互补充①电解氧化②电化学还原③电解纳米催化④破乳盐析⑤消毒杀菌⑥电解絮凝⑦吸附⑧气浮⑨其他特殊出水要求的工艺协同； 5.去电子过程无二次污染； 6.系统自身安全保护机制确保系统运行长久安全； 7、全自动旋转电极，不结垢，高效节能； 8、阳极消耗时，动态、精确的极间间隙自动控制技术； 9、多维纳米催化、氧化，超高效降解； 10、全程PLC联动自控集成； 11、全自动污水处理，数据体现，只需按时间情况，在4-6个月定期更换消耗阳极。
适用范围	高效自控电催化氧化协同污水处理技术具有氧化还原、凝聚、气浮、杀菌消毒和吸附等多种功能，并具有设备体积小、占地面积少、操作简单灵活，可以去除多种污染物等优点。可广泛应用于处理电镀废水、化工废水、印染废水、制药废水、制革废水、造纸黑液等场合。
鉴定评估	该技术被《环保技术国际智汇平台百强技术竞赛入选技术名录》收录
市场前景	应用推广情况及前景分析 1、应用推广情况：该技术由凌泰从加拿大引进至今一直受到业内人士的热情关注，凌泰公司又相继和韩国、芬兰和国内大型电极制造企业合作，完善了技术，降低了使用成本，提高了使用效率。凌泰致力在化工、石化、制药、工业、污水厂升级改造等领域展开大力推广，各大杂志，如：《中国给水排水》、《工业水处理》、《亚洲环保》等均刊登了我公司的专业技术论文。各大水处理网站，如：“中国水网”“谷腾网”等相关污水处理网内均有内业专家在我公司技术专栏上有互动和交流，该技术受到大量业内人士的认可及兴趣。据不完全统计，我公司每月收到的技术咨询（邮件、电话、网站留言）在300宗以上。已成功应用于台州电镀厂、和金坛化工园区污水处理厂，解决了用户的难题。 2、市场推广的前景分析：对于煤化工等一些细分领域的难处理废水，即使生产企业有积极治理的意愿，但限于管理水平有限，仅凭其自身的力量很难实现工业废水的达标排放和治理设施的高效运营。目前的瓶颈之一在于技术的推广应用和装备产业化，缺乏使用者和技术研发者之间的高效传导机制。高效自控电催化氧化协同污水处理技术集成技术工艺正是突破中国废水治理瓶颈急需的“物美价廉”的技术，高效自控电催化氧化协同污水处理技术集成技术工艺从功能到设计的革命性改进，是通过国际尖端环保技术升级改造中国传统市场产品的最佳技术选择之一，是使污染治理这一复杂问题简单化，把环保设备设计成一款款高效自控综合污水处理系统的电器产品。
应用案例	案例名称：分布式水质在线监测与预警平台案例概述：1、技术内容平台通过新型紫外光源和高灵敏紫外探测器集成探头对水质UV254、COD、TOC、浊度、泥沙、自定义参数等多种指标参数进行在线监控和预警，具有“微型化、智能型、分布式、拓展性、通用性”五大特点。 2、水污染防治效果响应快，可实时、在线、原位野外分布式监测与预警。 3、技术示范情况南大光电工程研究院，南京经开区龙港科技园，示范运行。南京白云化工监测公司，南京化学工业园区，试用测试中。案例名称：大庆市东城污水化学混凝/二级曝气生物滤池工艺工程示范案例概述：介绍：将化学混凝预处理和生物处理单元强化有机地进行了结合。通过化学混凝，降低了进入后续BAF工艺中的悬浮物浓度和有机物负荷，从而有效地预防了BAF堵塞的问题，而BAF工艺本身池深较大，有利于保温；同时，微生物在BAF池内的填料上附着生长，有利于保持相对较高的生物浓度，依此来保证出水水质的达标排放。

技术详情

1、高效自控电催化综合污水处理技术原理：

a、电化学还原:电化学还原即通过阴极发生还原反应而去除污染物,可分为两类:一类是直接还原即污染物直接在阴极上得到电子而发生还原，基本反应式为为：M²⁺+2e^- →M。许多金属的回收即属于直接还原过程同时该法也可使多种含氯有机物转变成低毒性物质还可提高产物的生物可降解*,如： R-Cl+H⁺ +2e^- →R-H+Cl^-

另一类是间接还原指利用电化学过程中生成的一些氧化原媒质如Ti³⁺ ,V²⁺和Cr²⁺将污染物还原去除,如二氧化硫的间接电化学还原可转化成单质硫：SO₂+4Cr²⁺+4H⁺ →S+4Cr³⁺ +2H₂O
b、电化学氧化:电催化氧化废水处理是电化学阳极发生氧化的过程,也可分为两种：一种是直接氧化即污染物直接在阳极失去电子而发生氧化,有机物的直接电催化转化分两类进行。⑴是电化学转换,即把有毒物质转变为无毒物质,或把非生物相容的有机物转化为生物相容的物质(如芳香物开环氧化为脂肪酸),以便进一步实施生物处理;⑵是电化学燃烧,即直接将有机物深度氧化为CO₂。研究表明，有机物在金属氧化物阳极上的氧化反应机理和产物同阳极金属氧化物的价态和表面上的氧化物种有关。在金属氧化物MOx阳极上生成的较高价金属氧化物MO_x+1有利于有机物选择性氧化生成含氧化合物；在MO_x阳极上生成的自由基MO_x(·OH)有利于有机物氧化燃烧生成CO₂。进一步分析如下:在氧析出反应的电位区,金属氧化物表面可能形成高价态氧化物,因此在阳极上存在两种状态的活性氧,即吸附的氢氧自由基和晶格中高价态氧化物的氧。阳极表面氧化过程分两阶段进行,首先溶液中的H₂O或·OH在阳极上放电并形成吸附的氢氧自由基:MO_x+H₂O→MO_x(·OH)+H⁺+e^-然后吸附的氢氧自由基和阳极上现存的氧反应,并使氢氧自由基中的氧转移给金属氧化物晶格,形成高价氧化物MO_x+1:MO_x(·OH)→MO_x+1+H⁺+e^-当溶液中不存在有机物时,两种状态的活性氧以下步骤进行氧析出反应：MO_x(·OH)→O₂+MO_x+H⁺+e^- MO_x+1→MO_x+O₂

当溶液中存在可氧化的有机物R时,反应如下:

R+MO_x(·OH)_y→CO₂+MO_x+yH⁺+e^- R+MO_x+1→MO_x+RO

在含氰化物、含酚、含醇、含氮有机染料的废水处理中，直接电化学氧化都发挥了非常有效的作用；另一种是间接氧化即通过阳极反应生成具有强氧化作用的中间产物或发生阳极反应之外的中间反应，氧化被处理污染物，最终达到氧化降解污染物的目的。为了得到高的转化效率,必须满足以下要求:(1)氧化还原剂的生成电位必须不靠近析氢或析氧反应的电位;(2)氧化还原剂的产生速度足够大;(3)氧化还原剂与污染物的反应速度比其他竞争反应的大;(4)污染物或其他物质在电极上的吸附小。在某些情况下,氧化还原剂是催化剂,可以循环使用。例如利用MnO、CuO、NiO的氧化还原转变可加速有机污染物的氧化,此时,有机物氧化的电位区由这些金属氧化物的氧化还原电位所决定。利用Ag氧化还原体系可使水中98%以上的有机物转变CO₂。上述氧化物催化剂以悬浮体分散在被处理的液体中,需要进行分离回收。为了避免分离步骤带来的麻烦,出现了将氧化物催化剂固定在电极上的方案。间接电化学转化更常见的方法是利用电化学产生的短寿命中间物(溶剂化电子、·OH、·O₂、·HO₂等自由基)来破坏污染物,过程是不可逆的。近年来,利用氧阴极产生H₂O₂,同时进行有机物阳极氧化的方法倍受重视,已被用于含苯胺废水的处理。在此法中阴极和阳极之间不使用隔膜,有机物在含氧自由基的作用下降解为低碳数的继后中间物,这种反应迅速地进行,直到所有分子碎片氧化为CO₂和H₂O,从而提高了电流效率,节省了电能消耗。往往在电化学处理过程当中，即有阳极直接氧化过程，又有间接氧化过程，它们的分类并不是绝的。钛电极在用于氨氮废水处理时，在电解过程中可产生大量的O,H,N,OH,CH₂等原子和离子活性基团，在催化作用下可将废水中的铵盐最大限度的转化为游离氨;同时减小废水中氨和其他混合气体中氨的分压，加快游离氨释放出的解吸过程和传递速率，使转化的游离氨能够快速充分的与废水分离。这种高效复合催化剂还具有强氧化还原性能，对废水具有化学法的硝化作用，它可将废水中的游离氨和其他含氮物质，先通过硝化作用再通过反硝化作用转化成氮气。

c、电凝聚作用：

在电解过程当中，采用铝质或铁质的可溶性阳极，通以直流电后，阳极材料会在电解过程当中发生溶解，形成金属阳离子Fe³⁺、Al³⁺等，经一系列水解、聚合及氧化过程，形成一种高活性的吸附基团，与溶液中的形成等具有絮凝作用的胶体物质，这些物质可促使水中的胶态杂质絮凝沉淀，从而实现污染物的去除。

d、电浮选：

在对废水进行电化学处理过程中，通过电极反应主要是在阴极和阳极上分别析出氢气和氧气，产生直径很小（约8~15μm）、分散度很高的气泡，作为载体吸附系统中的胶体微粒及悬浮固体上浮，在水面形成泡漠层，用机械方法加以去除，从而达到分离污染物的目的。可通过调节电流、电极材料、PH值和温度可改变产气量及气泡大小，满足不同需要。

e、光电化学氧化：

半导体材料通过吸收可见光或紫外光中的能量，并通过产生“电子--空穴”对，储存多余的能量，能使半导体粒子克服热力学屏障。作为催化剂使用，进行光催化反应。常用的半导体材料有TiO₂和SnO₂等。实验研究表，明光催化氧化法对四氯化碳、4-氯酚、苯二酚、P-氨基酸、苯等有机物及多种无机物如：CN^-、S^2-、I^-、Br^-、Fe²⁺ 、Cl^-等离子都能发生作用，有良好的去除效果。

电化学法和其它方法的结合是电化学法的前沿之一其中最突出的是电化学法和生物法的结合，其原理是是污染物在生物和电化学双重作用下得到降解，且微弱的电流还可以刺激微生物的代谢活动。在处理难生物降解或电解处理不彻底的废水方面已显出明显的优势。电化学法也可与絮凝、吸附等过程相结合，可取得更好的效果。电化学法还可与电渗析、离子交换等相互结合，这样可以高处理效率。

技术详情附件

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