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环球企业网转载“高频直流电化学破解废水处理难题”-凯时备用官网

日期:2020-10-15 21:19 作者:天盛化工废水处理

关键词:“超强氧化还原废水处理装置”cyh法、电絮凝、电芬顿、
催化反应、生化法、膜技术
获奖荣誉:2016年8月通过国家级科技评价,结论“达到国际先进水平”.
2018年8月获环保部·环科学会“优秀环保技术应用奖”,并列入
2018年度“环保科技创新应用目录”.
适用范围:用于处理各种有机废水和各种重金属废水,确保废水处理稳定达标并提标改造.
改革开发四十年,我国经济呈现高速发展,同时生态环境也遭到严重污染,特别是地表水及地下水遭到严重威胁。2019年三部委联合发文[2019]52号,要求近三年城镇污水提质增效,以便遏制环境恶化的趋势。
相当一段时间,环境治理滞后,环保技术仍停留在传统工艺及方法上,造成废水治理遇到很多瓶颈和困难,一方面废水成份越来越复杂,污染因子突显高分子、复合型大分子有机物,这部分有机分子极易溶解水,却很难被氧化;另一方面环保技术鱼目混珠,不可靠、不成熟的技术还很有市场,造成处理工艺越搞越复杂,投资费用越来越高,运行费用越来越高,给国家和用户造成很大负担。
解决上述问题,必须从环保技术和工艺上下功夫,而当前的生化法、膜技术、多效蒸发器,优势相当突出,而缺陷也容易被忽视。
常用的物理法、化学法已退出历史舞台,不再赘述,就目前正在采用的技术,做一比较。
1、生化法处理工艺
生化法在处理废水作出了历史性贡献,由于其处理量大、低运行成本、便于管理维护,被广泛采用,遇到问题后,在生化范围内又出现了a2/o,或厌氧、缺氧、好氧交替或多次重复使用。
对于低分子有机物,如生活污水,采用a/o工艺一般可达到一级a排放标准。但对于cod高、氨氮高、磷高,或工业废水进入后,原生化系统很难维持,出现达标困难,这是因为生化处理是靠微生物的酶转化进行的,即微生物的合成功能和分解功能,微生物自身娇嫩,必须保证生存和繁殖条件,欲消化污染因子,对水的成分、ph值、温度、泥龄、碳源都要严格保证,否则硝化菌、反硝化菌、聚磷菌的质和量保证不了,生化处理就存在一定难度,纠其原因是微生物的酶转化能力是有限的,遇到高cod、高氨氮、高磷,通俗一点讲,微生物的作用就像剥洋葱一样,它只能剥到三、四层很费劲了,它不具备将洋葱破碎,即将污染因子破坏然后水解酸化掉,这就证明微生物处理有一定的限值。
2、生化 膜技术处理工艺
当前国内不少水处理厂在好氧段加入mbr生物膜,在进膜初期(3-5月内),排水cod<30mg/l、磷<0.2mg/l、氨氮<3mg/l,很容易实现,但超过5个月,排水水量减小,水质变坏,主要原因是mbr是过滤技术,微孔只有0.02~0.04μm,只能使水分子和溶性颗粒通过,采取物理渗透作用,当污泥、微生物团、高分子有机物累积在微孔入口处,过滤作用逐渐失去,特别是国产膜寿命2-3年,投资费用很高,设计规模3000t/d,mbr费用须300万元,设计规模5万吨/天,mbr费用需8千万元。
为使mbr正常动作,一般一年要维修两次,或酸洗、或更换膜片,又增加维修费用。也有人采用磁粉(即mbbr)冲刷膜表面而防堵,结果造成膜片寿命缩短,同时还增加了污泥量。
事实证明,mbr的应用动机好,效果并不好,本来在水处理中采用任何过滤技术都是行不通的。
3、膜技术及多效蒸发器处理工艺
凡采用膜技术,如超滤、反渗透、纳滤、生物膜等,对高浓度废水处理时,都遇到同一问题,即40%的废水通过了,但还有60%的废水在膜前未通过,这部分水处理起来难度更大,只好采用多效蒸发器进行固液分离,可解决废水排放问题,但后遗症很大:⑴投资费用高,某家化工企业处理量10t/h,四效蒸发器投资4000万元,运行费用80元/吨水。⑵分离后的水不允许高空排放,只能冷凝下来,不少用户反映氨氮仍然超标。⑶若废水含有轻金属,如钠、钙、镁同时存在,蒸发器管道内轻金属沉淀,引起晶体膨胀使管道常爆裂,被迫停机维修。这就说明采用多效蒸发器是无奈之举,多数用户是承受不起的。
4、超强氧化还原废水处理装置(cyh法)
由于生态环境恶化和环保技术的要求,我公司独立研制开发了“超强氧化还原废水处理装置”,涵盖了高频高絮凝和高频电芬顿两种工艺,核心是高频直流电化学,该技术对污染因子的分子结构,具有切割瓦解——氧化还原——脱色脱臭脱毒——深度气浮——深度絮凝五项功能,这有赖于极板反应、催化反应、高频反应,在这三项综合反应作用下,在直流电场中产生了原生态的氢离子、氧离子、氢氧根离子、羟基自由基[·oh],同时产生了强大的离子流成万级数增加。
实践证明,对各种有机物和重金属废水,特别是难降解的有机物,废水治理都取得了很好效果。

某垃圾渗透液处理cod8756mg/l,采用高频电絮凝 生化处理(a/o工艺),处理结果cod<20mg/l、重金属未检出、总氮<0.03mg/l、粪大肠菌群<120个,运行费用3.4元/吨水。
某电镀厂废水处理,含铬、镍、铜离子,采用高频电絮凝技术,一次性处理后,cr 60.8mg/l降为0.032mg/l、ni 21.5mg/l降为0.05mg/l、cu 2 2mg/l降为0.014mg/l、cod150mg/l降为24mg/l,产生污泥量3公斤/吨水(干泥),运行费用1.6元/吨水。
某焦化厂废水处理,采用高频电絮凝 高频电芬顿 生化(a/o工艺),处理结果:cod20000mg/l降为60mg/l、色度500降为5(倍)、ss350mg/l降为10mg/l,运行费用9.5元/吨水。
某养牛场废水处理,采用高频电絮凝 生化(a/o工艺),处理结果:cod6395mg/l降为40mg/l、总磷5mg/l降为0.03mg/l、ss250mg/l降为3mg/l,运行费用2.3元/吨水。
某矿渣废水处理,采用高频电芬顿处理,处理结果:总砷2.2mg/l降为0.3mg/l、总铅2mg/l降为0.03mg/l、总镉0.3mg/l降为0.001mg/l,运行费用1.5元/吨水。
某医药废水处理,含苯类、杂苯类、吗啉、采用三级高频电芬顿 生化(a/o工艺),处理结果:cod140000mg/l降为200mg/l(20小时),进管网,运行费用27.2元/吨水。
某印染废水处理,采用二级高频电芬顿 生化(a/o工艺),处理结果:cod2100mg/l降为100mg/l、氨氮750mg/l降为100mg/l、磷155mg/l降为1.5mg/l,达到进管网标准,运行费用12元/吨水。
上述实例证明:高频直流电化学技术,在废水治理中显示了巨大的功能,针对重金属废水采取高频电絮凝技术,一次即可达到表三标准,对于各种有机废水采用一级、多级,或电絮凝和电芬顿混合使用,皆可稳定达标排放。
高频直流电化学技术的问世,使废水处理由复杂变为简单,由不可能变为可能,由不可进生化变为顺利进生化,由一级a排放标准提标改造为地表水ⅲ、ⅳ类标准成为现实,且占地面积小、投资省、易管理维修、使用寿命长、处理费用低等优势,在环保治理中将会产生巨大的社会效益、经济效益和环境效益。
处理工艺:
·当废水中存在有机物时,在高频直流电场中,对有机分子直接切割瓦解,使大分子变为小分子、使长链分子变为短链分子,同时被氧化絮凝下来。
·当废水中有氨氮时,在高频直流电场中,首先使氨氮分解,有机氮被氧化成无机氮,生成硝酸盐和亚硝酸盐沉淀。
·当废水中含磷时,在强氧化剂作用下,有机磷变为无机磷,偏磷氧化成正磷沉淀下来。
·当废水中含有重金属时,由于强氧化作用在调整ph值后,混合重金属离子可一并去除,一次处理可达到表三标准。
综上所述,在高频直流电场条件下,使废水中的有机态变为无机态,不仅使cod大大降低,而且使废水的水解酸化能力大大提高,为生化创造了最佳条件。
该技术的问世,使有机废水处理由复杂变为简单、由难处理变为易处理、由不可进生化变为顺利进生化、由达标排放不稳定变为稳定达标,且顺利提标排放。
撰稿人:高级工程师、发明人:梁凤鸣,新乡市天盛环保公司董事长
1963年毕业于华中科技大学,工程物理系核物理专业

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