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    杭州奧特新電催化氧化——去除高鹽有機廢水中有機物的理想工藝

                 來源:杭州奧特新環??萍加邢薰?/span> 閱讀:1021 更新時間:2023-10-01 14:25

    電催化氧化(Electro-catalytic Oxidation)是指通過陽極反應直接降解有機物或產生羥基自由基·OH、Cl2、O2及O3一類的氧化劑降解有機物的方法。該技術采用外加電場,其反應在電極/溶液界面進行,特別適用于生物難降解或一般化學氧化難以奏效的水中有機物的處理。
     
    本項目采用我公司獨有的AEO--Ⅱ型電催化氧化反應器,其原理是在電流作用下,以高效納米涂層電極為載體,陽極表面產生的強氧化性物質(以羥基自由基·OH為代表)與溶液中的有機物分子進行充分接觸并發生氧化還原反應,最終將廢水中的有機物變為二氧化碳和水的過程。
     
    該過程中將輔助投加雙氧水、氧氣、臭氧及其他氧化劑,在發揮陽極氧化作用的同時,也充分發揮了這些氧化物質的氧化作用,協同處理廢水中的有機物。AEO--Ⅱ型電催化氧化反應器氧化能力強于芬頓試劑,遠大于臭氧,可幾乎無選擇地對廢水中的各類型COD和油類進行的徹底處理。運行成本比活性炭吸附、芬頓氧化及臭氧氧化低60%以上,設備集成及自動化程度高、出水效果好、占地面積小、操作運行簡便、電極壽命長、處理能力可調、運行費用低、投資費用適中。
     
    AEO-Ⅱ型電催化氧化裝置在處理切削液廢水時,在催化裝置電極上進行直接電解和間接電解。直接電解是指廢水中有機物直接在多維納米催化涂層電極表面進行氧化或還原反應,從而降低廢水中有機物的濃度的過程。直接電解又可分為陰極直接電解和陽極直接電解,陽極直接電解指有機物污染物在涂層鈦陽極表面得到電子而直接被氧化為易生化小分子有機物或直接轉化為二氧化碳和水;陰極直接電解是指有機物在陰極表面失去電子而被還原降解的過程,可應用于有機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多維納米催化涂層電極產生的氧化或還原物質作為氧化劑、還原劑或催化劑,將切削液廢水中的有機物轉化為小分子、易生化、低毒性、易處理的有機物。廢水中有機物的去除主要發生在陽極的直接氧化和間接氧化過程中。
     
    當切削液廢水中有機物濃度(COD,NH3-N等)較高時,主要進行直接陽極氧化,而間接陽極氧化僅在低濃度時進行。陽極直接氧化是水分子通過電流反應,在陽極表面上放電產生羥基自由基,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氧化劑,可以無選擇的氧化廢水中有機物,那么陽極附近的有機物將被羥基自由基直接氧化去除;間接氧化是在電氧化過程中通過電流作用,使水中氯化物還原,產生強氧化劑,如ClO· 、高價金屬離子等,這些氧化劑也具有很強的有機物氧化去除能力,可以將切削液廢水中有機物氧化[4] 。去除機理見圖3,用反應式分別表示為式(1-4)~式(5-9):
     陽極:2H2O→2·OH + 2H+ + 2e      (1)
          2NH3+6·OH→N2+6H2O      (2)
          有機物+·OH→CO2+ H2O     (3)
          2·OH→H2O+ O2                (4)
    陽極: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)
    本項目采用我公司AEO-Ⅱ型電催化氧化成套設備,該設備配備我公司獨有、具高催化活性的多維納米涂層電極,對CODcr和氨氮具有優秀的降解作用。電極涂層基本無溶出、少脫落,涂層電極使用壽命長。AEO-Ⅱ型電催化氧化成套設備除具有良好的處理效率的同時,還具有以下特點:
    (1)采用可拆卸模塊化設計,個別模塊的拆卸檢修不影響其他的繼續運行使用;
    (2)設備以消耗電能為主,化學藥劑投加量小,少二次污染;
    (3)反應為常溫常壓低電壓(≤15V)條件下進行,操作安全、簡單、靈活;
    (4)脫氮機制不同于生化脫氮,氨氮被直接以N2形式得以脫除,而非轉化為硝氮形式;
    (5)電極采用多種類組合電能激發多維納米催化劑涂層,可根據客戶需求自由組合,高效穩定;
    (6)電極催化涂層組分化學性質穩定無毒,壽命長可重復使用,保證催化反應持久高效;
    (7)我公司AEO-Ⅱ催化氧化裝置模塊化組裝,可快速實現工程應用,系統運行自動化程度高,無人力操作負擔;
    (8) AEO-Ⅱ型催化氧化裝置反應設備體積緊湊,占地面積小,基礎土建施工周期短,節省土建投資;
    (9)AEO-Ⅱ型催化氧化裝置對污染物催化氧化降解速度快,能耗低。
    (10)AEO-Ⅱ型催化氧化裝置處理能力可調,通過調節電源模塊的電壓、電流參數設定不同的處理能力,滿足不同工況下水量變化。
     



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