奧特新電催化氧化工藝包具有集成化程度高,、適用性廣,、處理效果好,、不產(chǎn)生二次污染,、占地面積小,、操作運(yùn)行簡(jiǎn)便,、電極壽命長(zhǎng),、運(yùn)行費(fèi)用低、投資費(fèi)用適中,,有效解決高鹽有機(jī)廢水,、難生物降解廢水、高氟有機(jī)廢水,、RO濃水等處理難題,。
1、工藝原理
電催化氧化(Electro-catalytic Oxidation)是指通過(guò)陽(yáng)極反應(yīng)直接降解有機(jī)物或產(chǎn)生羥基自由基·OH,、Cl2,、O2及O3一類的氧化劑降解有機(jī)物的方法。該技術(shù)采用外加電場(chǎng),,其反應(yīng)在電極/溶液界面進(jìn)行,,特別適用于生物難降解或一般化學(xué)氧化難以奏效的水中有機(jī)物的處理。
其原理是在電流作用下,,以高效催化電極為載體,,陽(yáng)極表面產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性物質(zhì)(以羥基自由基·OH為代表)與溶液中的有機(jī)物分子進(jìn)行充分接觸并發(fā)生氧化還原反應(yīng),,最終將廢水中的有機(jī)物變?yōu)槎趸己退倪^(guò)程。電催化氧化反應(yīng)器氧化能力強(qiáng)于芬頓試劑,,遠(yuǎn)大于臭氧,,可幾乎無(wú)選擇地對(duì)廢水中的各類型有機(jī)物進(jìn)行的徹底處理。運(yùn)行成本比活性炭吸附,、芬頓氧化及臭氧氧化低80%以上,,設(shè)備集成及自動(dòng)化程度高、出水效果好,、占地面積小,、操作運(yùn)行簡(jiǎn)便、電極壽命長(zhǎng),、處理能力可調(diào),、運(yùn)行費(fèi)用低、投資費(fèi)用適中,。
電催化氧化裝置在廢水時(shí),,在催化裝置電極上進(jìn)行直接電解和間接電解。直接電解是指廢水中有機(jī)物直接在高效催化電極表面進(jìn)行氧化或還原反應(yīng),,從而降低廢水中有機(jī)物的濃度的過(guò)程,。直接電解又可分為陰極直接電解和陽(yáng)極直接電解,陽(yáng)極直接電解指有機(jī)物污染物在高效催化陽(yáng)極表面得到電子而直接被氧化為易生化小分子有機(jī)物或直接轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水,;陰極直接電解是指有機(jī)物在陰極表面失去電子而被還原降解的過(guò)程,,可應(yīng)用于有機(jī)鹵化物脫鹵和重金屬離子的還原回收工藝中。電極的間接電解是指利用高效催化電極產(chǎn)生的氧化或還原物質(zhì)作為氧化劑,、還原劑或催化劑,,將納濾濃水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子、易生化,、低毒性,、易處理的有機(jī)物。廢水中有機(jī)物的去除主要發(fā)生在陽(yáng)極的直接氧化和間接氧化過(guò)程中,。
當(dāng)廢水中有機(jī)物濃度(COD,,NH3-N等)較高時(shí),主要進(jìn)行直接陽(yáng)極氧化,,而間接陽(yáng)極氧化僅在低濃度時(shí)進(jìn)行,。陽(yáng)極直接氧化是水分子通過(guò)電流反應(yīng),在陽(yáng)極表面上放電產(chǎn)生羥基自由基,,羥基自由基氧化電位為2.8V,,是自然界中氧化性僅次于氟的強(qiáng)氧化劑,可以無(wú)選擇的氧化廢水中有機(jī)物,那么陽(yáng)極附近的有機(jī)物將被羥基自由基直接氧化去除,;間接氧化是在電氧化過(guò)程中通過(guò)電流作用,,使水中氯化物還原,產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑,,如ClO·,、高價(jià)金屬離子等,這些氧化劑也具有很強(qiáng)的有機(jī)物氧化去除能力,,可以將制藥廢水中有機(jī)物氧化[4],。去除機(jī)理見(jiàn)圖3,用反應(yīng)式分別表示為式(1-4)~式(5-9)[2]:
圖3電催化氧化中污染物的去除機(jī)理
陽(yáng)極:2H2O→2·OH + 2H++ 2e (1)
2NH3+6·OH→N2+6H2O (2)
有機(jī)物+·OH→CO2+ H2O (3)
2·OH→H2O+O2 (4)
陽(yáng)極:Cl-→Cl2+2e (5)
溶液中:
Cl2+ H2O→HOCl+ H++ Cl-(6)
HOCl+ NH4→NH2Cl+ H2O+ H+ (7)
NHCl2+ H2O→NOH+2H2+2Cl-(8)
NHCl2+ NOH→N2+HOCl+H++ Cl-(9)
二,、我公司電催化氧化裝置特點(diǎn):
本項(xiàng)目采用我方電催化氧化成套設(shè)備,該設(shè)備配備具高催化活性和抗氟離子腐蝕的的多維抗氟合金催化電極,,在高氟離子環(huán)境中能對(duì)CODcr和氨氮具有優(yōu)秀的降解作用,。電極基本無(wú)溶出、少脫落,,低腐蝕,、使用壽命長(zhǎng)。我方電催化氧化成套設(shè)備除具有良好的處理效率的同時(shí),,還具有以下特點(diǎn):
(1)采用可拆卸模塊化設(shè)計(jì),,個(gè)別模塊的拆卸檢修不影響其他的繼續(xù)運(yùn)行使用;
(2)設(shè)備以消耗電能為主,,不投加化學(xué)藥劑,,無(wú)二次污染;
(3)反應(yīng)為常溫常壓低電壓(≤15V)條件下進(jìn)行,,操作安全,、簡(jiǎn)單、靈活,;
(4)脫氮機(jī)制不同于生化脫氮,,氨氮被直接以N2形式得以脫除,而非轉(zhuǎn)化為硝氮形式,;
(5)高效催化電極化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定無(wú)毒,,壽命長(zhǎng)可重復(fù)使用,保證催化反應(yīng)持久高效,;
(6)催化氧化裝置模塊化組裝,,可快速實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用,系統(tǒng)運(yùn)行自動(dòng)化程度高,,無(wú)人力操作負(fù)擔(dān),;
(8)電催化氧化裝置反應(yīng)設(shè)備體積緊湊,占地面積小,,基礎(chǔ)土建施工周期短,,節(jié)省土建投資,;
(9)電催化氧化裝置對(duì)污染物催化氧化降解速度快,能耗低,。
(10)電催化氧化裝置處理能力可調(diào),,通過(guò)調(diào)節(jié)電源模塊的電壓、電流參數(shù)設(shè)定不同的處理能力,,滿足不同工況條件下的水量,、水質(zhì)變化。
三,、我公司電催化氧化裝置應(yīng)用范圍
1,、化工行業(yè)各類型高鹽有機(jī)廢水中COD、氨氮及總氮等污染物去除
2,、各類型難生化降解廢水生化前預(yù)處理
3,、廢水中有毒、有害物質(zhì)去除
4,、高濃度表面活性劑廢水處理
5,、電鍍廢水中有機(jī)物和重金屬去除
6、各類型RO濃水中COD,、氨氮及總氮去除,,助力廢水零排放
7、高氟有機(jī)廢水中COD,、氨氮及總氮的去除
8,、危險(xiǎn)廢液減量或達(dá)標(biāo)處理,降低危廢處置成本