高頻電化學在廢水處理中的應用及研討

崔文軍 龐新生 馮國娜

摘 要 當前，我國經濟發展非常迅速，但是帶來的環境問題也較為嚴重。為了實現可持續發展，需要進一步強化環境治理。文中從廢水處理出發，探討了高頻電化學在廢水處理中應用。

關鍵詞 催化反應;高頻電芬頓;高頻電絮凝;膜技術;生化處理

2019年三部委行文[2019]52號，要求近三年內城鎮污水提質增效，以便遏制環境惡化的趨勢。在環保治理中，多采用膜技術、生化處理及多效蒸發器，處理結果：投資增加、運行費用提高、不能穩定達標，且存在很多后遺癥。膜技術一般采用超濾、反滲透、電滲析等，共同點是利用微孔進行過濾，過濾通過的是水分子和小于微孔溶性物質。監測結果：出水顯示COD大大降低，而高濃度的有機廢水通過膜孔的最大量約40%，60%未通過膜孔的濃水，處理起來難度更大，只好將濃水或摻煤燒掉，或進焚燒爐燒掉，由于環保的干預，濃水只好花大價錢采用多效蒸發器解決[1]。

生化處理在污水處理中普遍使用，做出了歷史性貢獻，由于細菌和微生物的酶轉化作用，對于生活污水處理場都能夠穩定達到一級A排放標準。但當工業廢水同時進入時，帶進了高分子有機化合物、高氨氮、高磷、金屬離子時，原生化系統就顯得無能為力了。隨之出現了MBR或MBBR技術，這些技術的介入使廢水排放標準大大提升，甚至可以達到地表水Ⅲ類標準。但由于MBR的微孔只有0.02微米，當廢水中存在油脂、易結垢因子及污泥和細菌膠團時，微孔隨時間推移很容易被堵塞，此時凈水的滲透物理作用很難得到保證。

高頻直流電化學技術在廢水處理中應運而生，由于直流電壓和電流是可控的，與微電解工藝相比處理廢水有很大進步，但對高分子有機物、苯類雜苯類、高氨氮、高COD、高磷、高鹽廢水、混合型重金屬廢水處理，處理效果并不理想。針對普通電化學處理存在的問題，經過多年實踐，研制開發的超強氧化還原廢水處理裝置已經面世，并獲得國家級科技評價，結論“達到國際先進水平”。

處理工藝：

該裝置依據廢水特點及使用條件，可分為高頻電絮凝和高頻電芬頓兩種處理工藝。該技術對有機廢水處理充分顯示了切割瓦解——氧化還原——脫色脫臭脫毒——深度氣浮——深度絮凝等五項功能，這有賴于電解槽中的極板反應、催化反應、高頻反應。對重金屬廢水，一次處理可達到《電鍍污染物排放標準》表三標準，且殺菌消毒作用十分明顯。處理后的水清澈透明、無色無味。

實踐證明，對各種有機物和重金屬廢水，特別是難降解的有機物，廢水治理都取得了很好效果[2]。

某垃圾滲透液處理COD8756mg/L，采用高頻電絮凝+生化處理（A/O工藝），處理結果COD<20mg/L、重金屬未檢出、總氮<0.03mg/L、糞大腸菌群<120個，運行費用3.4元/噸水。

某電鍍廠廢水處理，含鉻、鎳、銅離子，采用高頻電絮凝技術，一次性處理后，Cr+60.8mg/L降為0.032mg/L、Ni+21.5mg/L降為0.05mg/L、Cu+2 2mg/L降為0.014mg/L、COD150mg/L降為24mg/L，產生污泥量3公斤/噸水（干泥），運行費用1.6元/噸水。

某焦化廠廢水處理，采用高頻電絮凝+高頻電芬頓+生化（A/O工藝），處理結果：COD20000mg/L降為60mg/L、色度500降為5（倍）、SS350mg/L降為10mg/L，運行費用9.5元/噸水。

某養牛場廢水處理，采用高頻絮凝+生化（A/O工藝），處理結果：COD6395mg/L降為40mg/L、總磷5mg/L降為0.03mg/L、SS250mg/L降為3mg/L，運行費用2.3元/噸水。

上述實例證明：高頻直流電化學技術，在廢水治理中顯示了巨大的功能，針對重金屬廢水采取高頻電絮凝技術，一次即可達到表三標準，對于各種有機廢水采用一級、多級，或電絮凝和電芬頓混合使用，皆可穩定達標排放。

高頻直流電化學技術的問世，使廢水處理由復雜變為簡單，由不可能變為可能，由不可進生化變為順利進生化，由一級A排放標準提標改造為地表水Ⅲ、Ⅳ類標準成為現實，且占地面積小、投資省、易管理維修、使用壽命長、處理費用低等優勢，在環保治理中將會產生巨大的社會效益、經濟效益和環境效益。

參考文獻

[1] 滕洪輝，高澤，韓丹丹，等.三維電極電催化氧化技術處理工業廢水研究進展[J].水處理技術，2020，46（4）：12-15.

[2] 姜智超，楊國超，劉孟.電化學氧化法處理四氧化三錳生產廢水中的氨氮[J].工業水處理，2020，40（3）：23-26.