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污水处理技术
纳米微电解技术

 

高活性纳米多金属催化微电解污水处理技术


一、技术背景
    20世纪70年代,苏联科研人员首先把铁屑和焦炭混合成微电解填料应用于印染废水的处理。该技术在上世纪80年代引入我国,近30年来,被应用于印染、化工、电镀、制药、油田等领域的废水处理中。
    对于传统的铁炭微电解技术,铁炭填料在运行中表面会形成钝化膜,影响反应的进行,一般在3个月后,处理效率急剧下降,填料的寿命很短,限制了技术的应用和推广。而且传统的铁炭填料易结块、出现沟流等现象,减少了填料与废水的有效接触面积,也是传统技术处理效率低(COD去除率为15-30%)的一个重要原因。最重要的是传统的铁炭微电解受应用环境影响较大,一般要求进行调酸处理,且对相当多的毒害有机物处理效果不明显。
    基于传统铁炭微电解技术存在的诸多问题,以及对废水处理中对还原反应的大量需要,90年代以来美国的科研人员开展了纳米级多金属废水还原处理技术的研究工作,在电镀废水除铬、地下水除有机氯化物、化工废水预处理、制药废水和化工废水深度处理、印染废水深度处理等方面取得了大量科研成果。美国T&H USA Group,Inc.在此基础上成功研发出高活性纳米多金属微电解填料。T﹠H USA GROUP,Inc.坐落于美国纽约,是一家集专业水处理技术研发、生产与销售于一体的健康环保企业。现在与伟德体育app环保设备工程公司合作研发。它是在铁炭微电解基础上发展起来的,比原来的铁炭微电解对COD的降解率提高3-4倍。技术核心是通过纳米技术将各组份原料(多种金属和矿石)分别制成10纳米-100微米的粉粒,然后按重量百分比均匀混合,最后通过造粒机制成粒状混合物;然后将粒状混合物成型,即为高活性纳米多金属填料,将该填料放在微电解塔中,进行废水处理。该技术是伟德体育app环保设备工程公司与美国T&H USA Group,Inc.合作研发成功,已获中国发明专利,中国专利号:201110122278.2,美国专利在申请中,申请号:13/226,914。
二、技术基本原理、高活性纳米多金属填料和反应装置
    该废水处理所用高活性纳米多金属填料是由多种金属和非金属经纳米化处理,并添加了生物还原酶组成的一种高效还原剂。其活性比国内出售的高效铁炭微电解填料高3-4倍。在废水处理设备方面,可采用曝气流化床,使填料在运行过程中减缓钝化膜的形成,也可根据实际情况采用不同的布水方式固定床模式。
          各种规格的高活性纳米多金属催化微电解填料

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

目前,在难降解工业废水处理中,其中的毒害物质有机物有一定的共性,如大都含有硝基芳香烃类,偶氮类,高氯烃和芳香烃类化合物,它们含有的双键炭双键、强拉电子基团、偶氮键、苯环类物质不容易被化学氧化,但通过研究表明,它们较容易化学还原,且还原转化后的产物对微生物的毒性和抑制性大大减弱,可生化性提高。高活性多金属催化微电解填料的微观图像

伟德体育app通过仔细研究电化学还原,并且经过大量的测试,成功找到了一种对毒害有机物进行还原处理的办法,即通过多金属组合形成高活性的强还原剂,使其还原毒害有机物,降低提高可生化性。
三、高活性纳米多金属还原剂的主要特点

   1、反应速率快,一般工业废水只需数分钟至数十分钟;处理水量大,料水比为1:3。
   2、具有良好的混凝效果,COD去除率高,COD去除率一般在50%--70%;并且对色度的去除更佳。
   3、运行成本低,一般不超过4元/吨废水;
   4、作用有机污染物质范围广,如:含有偶氮、炭双键、硝基、卤代基结构的难降解有机物质;
   5、适用PH范围宽,酸性、中性、碱性条件都有良好的效果;
   6、运行管理方便,不钝化,不沟流;
   7、该方法既可以作为单独的处理方法,又可作为生物法的预处理工艺,除废水的生化性得到提高外,如做为预处理,可直接与后续好氧生物法耦合,富余的铁离子有利于磷的去除和提高活性污泥的沉降性能或生物膜法的挂膜能力。
   8、该方法可以达到化学沉淀除磷的效果,还可以通过还原除重金属。
多金属微电解料与鉄炭微料电解的比较

项目 多金属微电解填料 铁炭微电解填料
成分 +纳米多金属 +
活性 COD降解率70% COD降解率2%
再生 可以 不可以
结块 不结块 结块
寿命 3年 3个月

四、高活性纳米多金属填料的适用范围
   1、染料、印染废水、焦化废水、石油化工、淀粉工业和一般化工废水:废水在脱色的同时,处理水中的BOD/COD值显著提高;
   2、石油废水、皮革废水、造纸废水、医药废水、木材加工废水:废水处理后的BOD/COD值大幅度提高;
   3、电镀废水、印刷废水、采矿废水、其他含有重金属的废水:可以从上述废水中去除重金属;
   4、有机磷农药废水、有机氯农药废水:大大提高上述废水的可生化性,且可除磷,除氯化物。
五、高活性纳米多金属填料的型号和运行成本:
   根据客户需求和废水的种类,可提供YG1型、YG2型两种高活性纳米多金属填料,其中YG1型是成型料,采用固定床;YG2型是粉状颗粒料,采用流化床。
   根据废水的种类及COD不同,需要对高活性纳米多金属填料进行活性恢复,再生运行、操作非常方便。活性恢复一般需要3小时左右。
   填料在流化床反应器中的填充率为30%,废水在反应器中的停留时间为0.5-1小时,水料比3:1-5:1。根据进水COD浓度高低,填料补充有所变化。YG1型填料补充量约为每年20%,废水处理运行成本约3元/吨废水。YG2型填料补充量约为每年30%,废水处理运行成本约3.5元/吨废水。
六、合作模式
   由于本技术核心是高活性纳米多金属填料,因此可以完美地和目前通用的各类污水处理技术结合起来。在污水改造工程或新建工程中作为预处理或后处理段均可,废水通过高活性纳米多金属填料预处理后提高可生化性,降低后期运行成本;在深度处理中可对难生物降解污染物进行还原分解,提高废水达标排放率。提供整套设备和提供废水达标排放或回用的整体处理方案。
伟德体育app环保设备工程公司   用户提供废水样,伟德体育app先进行实验,在COD降解率达到50%以上时,根据用户废水处理量,提出设计方案,在双方认可的情况下,进行实施。

                       美国T&H USA Group,Inc.
                   联系电话:13501831747,18930626502

 

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