1 EACS工藝簡介
EACS系統(tǒng)(電催化陽極連續(xù)反應系統(tǒng))是一種綜合物理、化學、毒理學、微生物學、環(huán)境學、水力學等學科優(yōu)勢所開發(fā)出的環(huán)境友好型綠色技術。EACS是在傳統(tǒng)流化床電極反應器的基礎上結合電催化陽極反應和特殊填料的高吸附性能和催化性能,極大增加電極面積和反應效率的基礎上發(fā)展而來的。該工藝使得污染物的吸附以及污染物的氧化降解在同一反應器中同時實現(xiàn);填料對于有機污染物的固定以及在有限能耗施加情況下填料粒子的復極化引發(fā)強氧化性羥基自由基的有效結合,大幅度降低了反應時間,提高了傳質速率,從而有效的降低了廢水的水力停留時間,實現(xiàn)了反應器的小型化,極大的降低了基建投資。
EACS系統(tǒng)的設計參數(shù)主要為極板材料、填料類型、輸入電壓、輸入電流、極板間距、能量利用率、特征參數(shù)、去除率、水力停留時間和電源功率等;針對不同的處理目的,設計和確定參數(shù)的取值。
2 EAC的性能分析
EACS是一種新型污水處理工藝,開發(fā)污水處理新工藝的重要特征就是污染物的去除效率。同時,不管何種工藝都必須具有良好的預處理或終處理能力,確保出水水質,EACS工藝在這幾方面表現(xiàn)均很突出。
污水處理系統(tǒng)的效率:一是指污染物的負荷率,二是指污染物的去除率,一般污染物指有機碳(BOD、COD)、SS和氮。
對于生化處理系統(tǒng)而言,污染物的負荷是重要的設計參數(shù);而在本工藝中,不管負荷多大,如何選擇,在反應器構型固定的情況下調整相應參數(shù)均可獲得較高去除效率;不管污染物的環(huán)狀或鏈狀結構如何復雜,均能把去除率控制在允許范圍之內,這也表明了本工藝的廣譜性。由于在電催化過程中產生強氧化性的羥基自由基,基于此進行有機物的快速氧化降解;自由基的產生數(shù)量直接決定反應速率,但基于其特殊三維結構對于電極面積的大幅度增加直接引發(fā)了自由基產生數(shù)量的提升。自由基對于碳水化合物直接氧化的結果就是生成二氧化碳和水,不會產生二次污染,這決定了EACS工藝的綠色環(huán)保特性。反應過程中不需要投加任何試劑,廢水中不會引入任何有害離子,直接節(jié)約了大量的運行費用,這也是EACS工藝的經濟性所在。
3 EACS的特性
1)反應過程中產生的OH無選擇的直接與廢水中的有機污染物反應,將其氧化為二氧化碳、水和簡單有機物,不產生二次污染,也降低了后續(xù)工藝的處理難度。
2)能量效率高,電化學過程在常溫常壓下就可進行,不需特殊的保溫處理;即使在溫度較低的情況下,由于自身反應產生的熱量足以維持較大的反應速率。
3)電極面體比大幅度增加,反應過程傳質系數(shù)加大,在水力停留時間保持恒定的狀態(tài)下,與普通物化法相比處理程度深。
4)基建投資少,由于特殊三維結構的影響,與普通電解法相比可節(jié)約投資2/3。
5)噸水處理成本低,由于電極面積的增加使得能量利用效率的提高,使其是普通電解法的1/3。
6)由于填料固定床的過濾作用,不會產生污泥或產生少量沉降性能相當好的污泥,減少污泥處置工序或降低污泥處理難度。
7)既可單獨處理,又可與其它處理方法相結合;若作為預處理,可以提高廢水的可生化性。
8)操作簡單,管理方便;可直接進行人機對話。適用于大型污水處理廠成套工藝設計,整個系統(tǒng)的控制,可根據(jù)用戶要求實行手動、半自動、智能化全自動,亦可實現(xiàn)異地監(jiān)控和操作。來源:谷騰水網(wǎng)