電化學水處理技術脫穎而出

電離、氮化和硝化電化學水處理技術

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

其中，電離法水處理技術廢物去除率達85%，廢水利用率從目前的70%大幅度提高到97%。同時，廢水處理和水電軟化處理一步到位，無需單獨進行軟化處理，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，尾礦中的金屬可回收再利用，回收利用率比標準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換成氮氣，而不是硝酸鹽或溫室氣體;硝化法水處理技術可去除含水土層中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)在加拿大多個城市的水處理設備上使用。

氣液混合放電可降解水中有機污染物

氣液串聯(lián)放電降解水中有機污染物的方法，是低溫等離子體技術在環(huán)境污染控制領域的應用，是一種利用高壓脈沖放電產生的高活性化學粒子降解水中有機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入氣室，利用液相產生的低溫等離子體和氣相產生的臭氧直接作用于有機污染物，預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、光化學氧化與高壓脈沖放電形成協(xié)同效應，從而大幅度提高有機污染物的降解率。

多維電極電催化處理高濃度有機廢水

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

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

多維電催化高濃度工業(yè)廢水處理設備具有多項創(chuàng)新設計，應用電化學技術原理，利用電解催化反應過程中生成的強氧化粒子，與廢水中的有機污染物無選擇地快速發(fā)生鏈式反應，進行氧化降解。設備的結構是在傳統(tǒng)的二維電解電極間裝填粒狀工作電極，形成多維電極結構，與傳統(tǒng)二維電極相比面積比大大增加，且粒子間距小，因而液相傳質效率高，大大提高了電流效率、單位時空效率、污水處理效率和有機物降解效果，同時對電導率低的廢水也有良好的適應性。

該設備適用于化學需氧量為每升幾萬至10萬毫克的高濃度有機廢水的前處理，經(jīng)在企業(yè)的工業(yè)應用表明，該設備有機污染物去除率高，其中化學需氧量去除率30%~90%，可無選擇地將廢水中難降解的有毒有機物降解為二氧化碳、水和礦物質，將不可生化的高分子有機物轉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;進水污染物濃度無限制;脫色、去毒效果顯著，脫色率50%~80%;有機污染物降解處理的反應過程迅速，廢水停留時間短，所需的設備體積小;可同時高效去除廢水中的氨氮、總磷及色度;反應條件溫和，常溫常壓下進行，操作簡單、靈活，可控性好;占地面積小，建設工期短，運行成本低，處理費用省;非溶出型金屬陽極，無電極腐蝕、鈍化問題，具有高效、長壽命特點。

電催化——生物耦合技術使難降解有機物催化還原

中科院過程工程研究所采用電——生物耦合技術處理難被微生物降解的有機廢水取得良好效果。該技術已申請國家發(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，利用電催化反應將水中難降解有機物催化還原或氧化成生物易降解的有機分子，微生物則在一個反應中同時將它們徹底去除。以濃度等于100mg/L的硝基苯廢水為例，經(jīng)過10小時的處理，硝基苯去除率大于98%，化學需氧量去除率大于90%，出水達到國家排放標準，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

目前我國石化、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，但一項名為電吸附除鹽的水再生回用技術卻將改變這一現(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，真正實現(xiàn)污廢水高端再生回用。電吸附除鹽技術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現(xiàn)除鹽/淡化的新型水處理技術。相對于傳統(tǒng)除鹽技術而言，電吸附技術具有很好的技術經(jīng)濟性。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%，達到循環(huán)水補水水質要求。經(jīng)估算，該裝置的噸水處理成本僅為0.72元。太原化工集團對廢水再生回用也十分重視，建成了萬噸級廢水再生處理裝置，其回用水水質也達到化工用水標準，每噸優(yōu)質再生水的成本為1.95元，遠低于每噸4元左右的工業(yè)用水價格。據(jù)介紹，電吸附技術除了在污廢水再生回用方面的應用外，在飲用水水質改善、海水淡化領域也都有著十分廣闊的應用前景。

來源：《中國循環(huán)經(jīng)濟》 作者：錢松

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