電化學(xué)水處理技術(shù)脫穎而出

電離、氮化和硝化電化學(xué)水處理技術(shù)

加拿大恩帕公司采用與目前流行的膜處理技術(shù)完全不同的工藝，成功開發(fā)出電離、氮化和硝化三種電化學(xué)水處理技術(shù)。

其中，電離法水處理技術(shù)廢物去除率達(dá)85%，廢水利用率從目前的70%大幅度提高到97%。同時(shí)，廢水處理和水電軟化處理一步到位，無需單獨(dú)進(jìn)行軟化處理，提高效率，節(jié)約成本。另外，采用電離法處理金屬尾礦或冶金廢水時(shí)，尾礦中的金屬可回收再利用，回收利用率比標(biāo)準(zhǔn)的酸性過濾法高兩倍，且不需高溫高壓;氮化法可將溶解氨直接轉(zhuǎn)換成氮?dú)?，而不是硝酸鹽或溫室氣體;硝化法水處理技術(shù)可去除含水土層中90%的硝酸鹽、70%的溶解氨，不受溫度影響。目前，氮化處理系統(tǒng)已經(jīng)在加拿大多個(gè)城市的水處理設(shè)備上使用。

氣液混合放電可降解水中有機(jī)污染物

氣液串聯(lián)放電降解水中有機(jī)污染物的方法，是低溫等離子體技術(shù)在環(huán)境污染控制領(lǐng)域的應(yīng)用，是一種利用高壓脈沖放電產(chǎn)生的高活性化學(xué)粒子降解水中有機(jī)污染物的裝置及方法。該方法是讓壓縮空氣或氧氣通過玻璃管進(jìn)入氣室，利用液相產(chǎn)生的低溫等離子體和氣相產(chǎn)生的臭氧直接作用于有機(jī)污染物，預(yù)處理水溶液中的不銹鋼金屬阻擋網(wǎng)可提高臭氧的利用率。

氣液串聯(lián)放電降解水中有機(jī)污染物的方法是，在溶液中加入活性炭纖維和雙氧水，通過活性碳纖維的吸附催化、光化學(xué)氧化與高壓脈沖放電形成協(xié)同效應(yīng)，從而大幅度提高有機(jī)污染物的降解率。

多維電極電催化處理高濃度有機(jī)廢水

多維電極電催化污水處理裝置主要應(yīng)用于化工、制藥、農(nóng)藥、染料、精細(xì)化工、石化、各種化工中間體等工業(yè)高濃度有機(jī)廢水處理。

高濃度有機(jī)廢水中污染物成分復(fù)雜，排入水體后，盡管已被高倍稀釋，但其微量成分仍危害極大，對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。對(duì)于這類高濃度有機(jī)廢水，常規(guī)的生化、物化處理方法難以處理，與此相關(guān)的技術(shù)開發(fā)成為近年來研究的熱點(diǎn)。

多維電催化高濃度工業(yè)廢水處理設(shè)備具有多項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，應(yīng)用電化學(xué)技術(shù)原理，利用電解催化反應(yīng)過程中生成的強(qiáng)氧化粒子，與廢水中的有機(jī)污染物無選擇地快速發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，進(jìn)行氧化降解。設(shè)備的結(jié)構(gòu)是在傳統(tǒng)的二維電解電極間裝填粒狀工作電極，形成多維電極結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)二維電極相比面積比大大增加，且粒子間距小，因而液相傳質(zhì)效率高，大大提高了電流效率、單位時(shí)空效率、污水處理效率和有機(jī)物降解效果，同時(shí)對(duì)電導(dǎo)率低的廢水也有良好的適應(yīng)性。

該設(shè)備適用于化學(xué)需氧量為每升幾萬至10萬毫克的高濃度有機(jī)廢水的前處理，經(jīng)在企業(yè)的工業(yè)應(yīng)用表明，該設(shè)備有機(jī)污染物去除率高，其中化學(xué)需氧量去除率30%~90%，可無選擇地將廢水中難降解的有毒有機(jī)物降解為二氧化碳、水和礦物質(zhì)，將不可生化的高分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可生化處理的小分子化合物;處理過程不需要添加藥液，無二次污染;進(jìn)水污染物濃度無限制;脫色、去毒效果顯著，脫色率50%~80%;有機(jī)污染物降解處理的反應(yīng)過程迅速，廢水停留時(shí)間短，所需的設(shè)備體積小;可同時(shí)高效去除廢水中的氨氮、總磷及色度;反應(yīng)條件溫和，常溫常壓下進(jìn)行，操作簡(jiǎn)單、靈活，可控性好;占地面積小，建設(shè)工期短，運(yùn)行成本低，處理費(fèi)用省;非溶出型金屬陽極，無電極腐蝕、鈍化問題，具有高效、長(zhǎng)壽命特點(diǎn)。

電催化——生物耦合技術(shù)使難降解有機(jī)物催化還原

中科院過程工程研究所采用電——生物耦合技術(shù)處理難被微生物降解的有機(jī)廢水取得良好效果。該技術(shù)已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利。據(jù)介紹，硝基苯類，鹵代酚、鹵代烴、還原染料等都是重要的工業(yè)原料或產(chǎn)品，但它們都很難被微生物所降解。以前這類廢水的處理一直是企業(yè)面臨的一項(xiàng)難題。中科院過程工程研究所經(jīng)過深入研究發(fā)明電——生物耦合技術(shù)，利用電催化反應(yīng)將水中難降解有機(jī)物催化還原或氧化成生物易降解的有機(jī)分子，微生物則在一個(gè)反應(yīng)中同時(shí)將它們徹底去除。以濃度等于100mg/L的硝基苯廢水為例，經(jīng)過10小時(shí)的處理，硝基苯去除率大于98%，化學(xué)需氧量去除率大于90%，出水達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，每噸廢水處理成本不到2元。

電吸附除鹽水凈化與水回用技術(shù)

目前我國(guó)石化、化工等高耗水行業(yè)的污廢水回用工程，還停留在將處理后的水回用作景觀水或綠化灌溉等低端用途上，但一項(xiàng)名為電吸附除鹽的水再生回用技術(shù)卻將改變這一現(xiàn)狀。污水經(jīng)常規(guī)二次處理后再通過電吸附單元進(jìn)行除鹽處理，出水全面滿足再生水要求，可直接作為循環(huán)冷卻水等工業(yè)用水，真正實(shí)現(xiàn)污廢水高端再生回用。電吸附除鹽技術(shù)是利用帶電電極表面吸附水中離子的現(xiàn)象，將水中溶解的鹽類在電極表面富集濃縮實(shí)現(xiàn)除鹽/淡化的新型水處理技術(shù)。相對(duì)于傳統(tǒng)除鹽技術(shù)而言，電吸附技術(shù)具有很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。齊魯石化研究院與愛思特合作，率先建成世界首例千噸級(jí)煉油廢水再生裝置，其污水回用規(guī)模為每天2400立方米，平均除鹽率為62.3%，達(dá)到循環(huán)水補(bǔ)水水質(zhì)要求。經(jīng)估算，該裝置的噸水處理成本僅為0.72元。太原化工集團(tuán)對(duì)廢水再生回用也十分重視，建成了萬噸級(jí)廢水再生處理裝置，其回用水水質(zhì)也達(dá)到化工用水標(biāo)準(zhǔn)，每噸優(yōu)質(zhì)再生水的成本為1.95元，遠(yuǎn)低于每噸4元左右的工業(yè)用水價(jià)格。據(jù)介紹，電吸附技術(shù)除了在污廢水再生回用方面的應(yīng)用外，在飲用水水質(zhì)改善、海水淡化領(lǐng)域也都有著十分廣闊的應(yīng)用前景。

來源：《中國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)》 作者：錢松

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