高效预处理技术—电催化氧化技术简介

电催化氧化技术原理：

催化电解材料浸没在废水中，在施加外接电压的条件下，多孔电极两侧形成电压差，在废水水溶液中发生电流，促使电解材料及溶液引起氧化还原反应，产生大量【OH.】羟基自由基，使有机物发生降解反应。反应的结果是有毒、长链及环状杂原子有机物得到电子，发生开环、断链等降解反应，毒性有机物官能团被破坏，微生物毒性消失、长链难生化降解有机物断链转化为小分子有机物，环状及杂环有机物开环，一部分最终降解为CO₂和H₂O，同时材料中活性铁失电子变成二价或三价的铁离子进入溶液。由于铁离子在微碱性条件下有絮凝作用,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异电相吸,形成稳定的絮凝物分离而去除。

电催化氧化技术是目前处理难降解、难生化有机废水的一种理想工艺，多孔电极使其效率加倍提高，从而节约了电功，其工作原理基于电化学氧化—还原反应以及絮凝沉淀的共同作用，该法具有适用范围广、处理效果好、成本低、操作维护方便，不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解高难度废水的处理，不仅能大幅度地降低COD，而且可大大提高废水的可生化性。

电催化氧化技术具有如下被证实的功能：

（a）开环、断链、提高可生化性：有机物参与阴极的还原反应，使官能团断链降解，COD降低，废水的可生化性(B/C值)提高，同时有机物双键或其他共轭键断开后，发色基团减少，降低了废水色度。

（b）除杂原子（如硫、磷、卤等）：含杂原子（如S）有机物经开环、断链及进一步反应后，杂原子转化为无机物（如硫化氢、硫化钠等），最终与铁反应生成生成硫化铁沉淀得以去除，如：Fe²⁺+S^2-→FeS↓。

（c）除重金属离子：例如铜离子等，与铁碳材料反应后，铜被置换截留于填料上，从废水中分离，得以净化。六价铬在酸性条件下，经铁碳处理，还原为三价铬，出水调PH至7～8，生成沉淀分离去除。

如：Cu²⁺ + Fe →Cu↓+Fe²⁺

Cu²⁺+ Fe²⁺ →Cu↓+Fe³⁺

Fe³⁺ + 3OH^- →Fe(OH)₃↓

（d）破乳：废水的胶体粒子和微小分散的污染物受电场作用，产生电泳现象，向相反电荷的电极移动，并聚集在电极上形成聚集体（如微小油粒聚集成油滴上浮）与水分离，降低出水油含量，通常经后段沉淀或气浮后出水含油量小于10mg/L。

（e）混凝：阳极反应后生成的新生态Fe³⁺/Fe²⁺经碱（石灰）中和生成新鲜的Fe(OH)₃絮体，具有极强的吸附能力，将废水中污染物吸附、凝聚分离，使水得以澄清。

（f）加成断链提高可生化性：阴极生成的氢原子，具有很强的加成还原作用，可与长链、环状大分子有机物反应，将有机物断链分解，提高废水的可生化性。

电催化氧化技术应用范围：

对垃圾渗滤液、化工废水、皮革废水、印染废水、造纸废水及制药废水等高浓度、水质复杂、含多种有毒有害物质化学物质的工业废水具有较好的净化处理作用，出水毒性消失、可生化性大幅度提高，为后续生化处理高效、平稳运行提供保证。

     电催化氧化技术应用案例：

（1）垃圾渗滤液废水：垃圾渗滤液废水经过电催化氧化技术处理后出来的废水，原水COD值在1200-1500之间，采用我司自主研发的电催化氧化处理工艺处理2h，COD值降至400-500之间，氨氮能降低40%-50%，总磷能去除80%-85%，色度能降低80%-90%，经过电催化氧化处理后大幅度去除废水中的COD，降低生化系统进水负荷，另一方面提高生化系统微生物活性，提高可生化性，为后段生化系统创造有利条件。

（2）喷涂喷漆废水：该废水含有多种醇、醚类以及有机酸盐类等，其中部分醚类对生化系统有较强抑制作用，采用传统的物化+生化处理工艺，处理效果不稳定。采用我司自主研发的电催化氧化处理工艺进行高效预处理，原水COD值在8200-9000之间，采用我司自主研发的电催化氧化处理工艺处理2h，COD值降至2400-2500之间，去除率达70%-72%，色度能降低80%-90%。经过电催化氧化进行分解并去除废水中醇、醚类有机物等，为后段生化系统创造有利条件。同时大幅度去除废水中的COD，降低生化系统进水负荷，另一方面提高生化系统微生物活性，提高处理效率。

面对日趋严峻的环保形势，三废治理技术水平已成为制约磷复肥企业可持续发展的关键因素。在磷复肥生产过程中，不可避免地产生大量含磷氟污水，如何高效稳定处理含磷氟污水已成为当前磷化工领域的研究热点。

常规处理工艺

目前，含磷氟污水处理方法主要有化学沉淀法、吸附法、离子交换法、生物法及电化学法等。

　　(1)化学沉淀法技术较为成熟，对水质要求低，对高浓度含磷氟废水处理效果好，但投资成本比较大，需要投加大量化学药剂，运行成本较高，出水水质不太稳定。

　　(2)吸附法对有机物、金属离子、氟化物、磷酸盐都有很高的去除效果，但投资成本比较大，运行成本较高，需要定时对填料进行反冲洗，在吸附饱和后须对填料进行再生或更换。

　　(3)离子交换法对污水中污染物去除率高，既能去除磷，也能去除其他钙镁等离子，但投资成本比较大，运行成本较高，离子交换树脂很容易饱和，工业化应用难以实现。

　　(4)生物法依靠微生物除磷，需要动力消耗少，运行费用少，对有机磷处理效果好，但对无机磷处理效果不稳定;受水质限制，只有水中含有大量有机物时除磷效果比较好，对有机物含量低的高浓度含磷生产废水处理效果不佳。

　　(5)电化学法对无机含磷氟处理效果较好，既有絮凝作用，又有气浮效果，具有广泛推广应用前景。但该方法目前尚不成熟，传统技术投资成本比较大，运行成本较高，设备制造困难。