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催化氧化--微電解—復合生物流化床工藝法 

處理“高濃度-化工-工業廢水”達標

【催化氧化技術概述】

   催化氧化-微電解技術是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝，又稱內電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產生1.2V電位差對廢水進行電解處理，以達到降解有機污染物的目的。當系統通水後，設備內會形成無數的微電池系統,在其作用空間構成一個電場。在處理過程中產生的無數羥基，新生態[H] 、Fe2 + 等能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應，有效能破壞有色廢水中的有色物質的發色基團或助色基團，甚至斷鏈，達到降解脫色的作用；生成的Fe2 + 進一步氧化成Fe3 +，它們的水合物具有較強的吸附- 絮凝活性，特別是在加堿調pH 值後生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的吸附能力遠遠高於一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量吸附水中分散的微小顆粒，金屬粒子及有機大分子。其工作原理基於電化學、氧化- 還原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對廢水進行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護方便，不需消耗電力資源等優點。該工藝用於難降解高濃度廢水的處理可大幅度地降低COD和色度，提高廢水的可生化性，同時可對氨氮的脫除具有很好的效果。

傳統上催化氧化-微電解工藝所采用的微電解材料一般為鐵屑和木炭，使用前要加酸堿活化，使用的過程中很容易鈍化板結，又因為鐵與炭是物理接觸，之間很容易形成隔離層使微電解不能繼續進行而失去作用，這導致瞭頻繁地更換微電解材料，不但工作量大成本高還影響廢水的處理效果和效率。另外，傳統微電解材料表麵積太小也使得廢水處理需要很長的時間，增加瞭噸水投資成本，這都嚴重影響瞭微電解工藝的利用和推廣。

【新型催化劑技術特點】

(1)反應速率快，一般工業廢水隻需要半小時至數小時；

(2)作用有機污染物質范圍廣，如：含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結構的難除降解有機物質等都有很好的降解效果;

(3)工藝流程簡單、使用壽命長、投資費用少、操作維護方便、運行成本低、處理效果穩定。處理過程中隻消耗少量的微電解反應劑。微電解劑隻需定期添加無需更換，添加也無需進行活化直接投入即可。

(4)廢水經催化氧化-微電解處理後會在水中形成原生態的亞鐵或鐵離子，具有比普通混凝劑更好的混凝作用，無需再加鐵鹽等混凝劑，COD去除率高，並且不會對水造成二次污染；

(5)具有良好的混凝效果，色度、COD去除率高，同時可在很大程度上提高廢水的可生化性。

(6)該方法可以達到化學沉淀除磷的效果，還可以通過還原除重金屬；

(7)對已建成未達標的高濃度有機廢水處理工程，用該技術作為已建工程廢水的預處理，在降解COD的同時提高廢水的可生化性，可確保廢水處理後穩定達標排放。也可對生化後廢水進很行催化氧化-微電解或微電解聯合生物濾床的工藝進行深度處理。

(8)該技術各單元可作為單獨處理方法使用，又可作為生物處理的前處理工藝，利於污泥的沉降和生物掛膜

 【催化氧化技術類型】

球型微電解填料技術特別針對有機物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理,可大幅度地降低廢水的色度和COD，提高B/C比值即提高廢水的可生化性；可廣泛應用於印染、化工、電鍍、製漿造紙、製藥、洗毛、農藥、酒精等各類工業廢水的處理及處理水回用工程。 

⑴ 染料、印染廢水；焦化廢水；石油化工廢水；

------上述廢水在脫色的同時，處理水中的BOD/COD值顯著提高。

⑵ 石油廢水；皮革廢水；造紙廢水、木材加工廢水；

------上述廢水處理水後的BOD/COD值大幅度提高。

⑶ 電鍍廢水；印刷廢水；采礦廢水；其他含有重金屬的廢水；

------可以從上述廢水中去除重金屬。

⑷ 有機磷農業廢水；有機氯農業廢水；

------大大提高上述廢水的可生化性，且可除磷，除硫化物

新型催化氧化-微電解-填料介紹

【技術概述】

 高濃度有機廢水特別是高鹽、高濃度、高氨氮有機廢水處理，一直是國內眾多環保工作者及管理部門關註的難題。隨著我國化學工業的快速發展，各種新型的化工產品被應用到各行各業，特別是醫藥、化工、電鍍、印染等中午染工業中，在提高產品質量、品質的同時也帶瞭日益嚴重的環境污染問題，主要表現在：廢水中有機污染物濃度高、結構穩定、生化性差，常規工藝難以實現達標排放，且處理成本高，給企業節能減排帶來極大的壓力。

【產品概述】

   JRCW系列新型微電解填料是我公司針對當前有機廢水難降解難生化的特點而研發的一種多元催化氧化填料。它由多元金屬合金融合催化劑並采用高溫微孔活化技術生產而成，屬新型投加式無板結，球型微電解填料。作用於廢水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，處理效果穩定持久，同時可避免運行過程中的填料鈍化、板結等現象，球型微電解填料是微電解反應持續作用的重要保證，為當前高濃度化工廢水的處理的技術拓展思路。

 【技術指標特點】

1、 由多元金屬熔合多種催化劑通過高溫熔煉形成一體化合金，保證“原電池”效應持續高效。不會像物理混合那樣出現陰陽極分離，影響原電池反應。

2、 架構式微孔結構形式，提供瞭極大的比表麵積和均勻的水氣流通道，對廢水處理提供瞭更大的電流密度和更好的催化反應效果。

3、 活性強，比重輕，不鈍化、不板結，反應速率快，長期運行穩定有效。

4、 針對不同廢水調整不同比例的催化成份，提高瞭反應效率，擴大瞭對廢水處理的應用范圍。

5、 在反應過程中填料所含活性鐵做為陽極不斷提供電子並溶解進入水中，陰極碳則以極小顆粒的形式隨水流出。當使用一定周期後，可通過直接投加的方式實現填料的補充，及時恢復系統的穩定，還極大地減少瞭工人的操作強度。

6、 填料對廢水的處理集氧化、還原、電沉積、絮凝、吸附、架橋、卷掃及共沉淀等多功能於一體

7、處理成本低，在大幅度去除有機污染物的同時，可極大地提高廢水的可生化性；

8、 配套設施可根據規模和用戶要求實現構築物式和設備化，滿足多種需求；

9、規格：1cm*3cm （填料形式多樣,有顆粒球形、多孔柱形及其他，大小可定製）。

10、技術參數：比重： 1.0噸/立方米，比表麵積： 1.2 平方米/克，空隙率： 65% ，物理強度：≧1000KG/CM2

【新型活性催化氧化（微電解）填料與傳統型微電解填料對比】

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新型復合生物流化床技術介紹

  生物流化床是迄今為止人們公認的具有高生物濃度、高負荷和高去除率的高效污水處理工藝。此項研究和開發已有10多年歷史，除瞭從理論上探明生物流化床高效去污機理及動力學特征外，還系統研究瞭包括啟動掛膜、載體流化及三項分離、生物膜厚與生物膜結構等在內的全過程運行特征與控製技術，篩選出處理食品加工、啤酒、釀造、印染、化工、製藥、農藥等多種有機廢水的最適停留時間、最佳負荷率及最佳生物膜厚等工藝與運行參數，從而為該技術的推廣及工藝設計與運行管理提供瞭系統參數與方法。

【生物流化床技術指標】

 處理易降解廢水時，在3500mgCODcr/l濃度下，單段好氧去除率可大於92%，總去除率達97%，容積負荷達20-80kgCODcr/m3.d；厭氧段容積產氣率>5m3/m3vol.d;占地麵積為普通活性污泥法的5%、投資及運行費用低於一般生物處理工藝20%左右

【生物流化床應用領域】

 各種可生化有機廢水的處理及部分難降解工業廢水的預處理，在高濃度廢水的處理方麵更有突出的優勢。

【生物流化床應用特點】

生物流化床是指為提高生物膜法的處理效率，以特殊球型填料（或無煙煤、活性炭顆粒等）作為生物膜載體，廢水自下向上流過生物床使載體層呈流動狀態，從而在單位時間加大生物膜同廢水的接觸麵積和充分供養，並利用填料沸騰狀態強化廢水生物處理過程的構築物。構築物中填料的表麵積超過3300m2/m3填料，填料上生長的生物膜很少脫落，可省去二次沉淀池。床中混合液懸浮固體濃度達8000-40000mg/L，氧的利用率超過90%，根據半生產性試驗結果，當空床停留時間為16-45分鐘時BOD和氮的去除率均大於90%，此時填料粒徑為1mm，膨脹率為100%，BOD負荷16.6kg(BOD5)/( m3·d)。生物硫化床工藝效率高、占地少、投資省，在美、日等國已用於污水硝化、脫氮等深度處理和污水二級處理及其他含酚、製藥等工業廢水處理。

【生物流化床類型：立式和臥式】

廢水的生物流化床新工藝是繼流化床技術在化工領域廣泛應用之後發展起來的。

⑴流化床載體流態化的原理

當液體以很小的速度流經載體床層時，載體處於靜止不動的狀態，床層的高度也基本維持不變，這時的床層稱固定床。當流速增大到某一數值，此時壓降的數值等於載體床層的浮重，流化床中的載體顆粒就由靜止開始向上運動，床層也由固定狀態開始膨脹。如果流速繼續增大，則床層進一步膨脹，直到載體顆粒之間互不接觸，懸浮在流體中，這一狀態稱為初始流態化，如果再繼續增大流速，載體顆粒床會進一步膨脹，但是壓降卻不再增加，此時對應的流速稱為臨界流化速度。在生物流化床的設計中，臨界流化速度是一個重要的校核參數，必須保證設計的流體上升流速大於臨界流化速度。由於載體顆粒的大小影響以及流化過程中氣體的參與，會使流化狀態的確定方法不同，臨界流化速度要采用對應的計算方法或試驗方法得到。另外，當流化床底部進入污水而使床斷麵流速等於臨界流化速度時，濾床開始松動，載體開始流化，當進水量不斷增加而使床斷麵流速大於臨界流化速度時，濾床高度不斷增加，載體流化程度加大，當濾床內載體顆粒不再為床底所承托而為液體流動對載體產生的上托力所承托，即在載體的下沉力和流體的上托力平衡時，整個濾床內顆粒出現流化狀態。如果流速繼續增加，使載體顆粒之間的空隙增大一定程度後，載體顆粒會隨著水流從流化床中流出，此時的流體速度稱為沖出速度。在流化床的操作應控製流體的流速介於臨界流化速度和沖出速度之間。載體床中的流體速度與載體間的孔隙率之間密切相關，二者之間的關系確定瞭膨脹的行為，這也是流化床工藝設計的關鍵。

⑵生物流床的工藝類型

按照使載體流化的動力的不同，生物流化床一般可分為以液流為動力的兩相流化床和以氣流為動力的三相流化床兩大類。

①兩相生物流化床

兩相流化床是以液流為動力使載體流化，在反應器內隻有作為污水的液相和作為載體上附著生物膜的固相相互接觸。兩相流化床主要由床體、載體、佈水裝置及脫膜裝置等組成。

以氧氣（或空氣）為氧源的液固兩相流化床的流程為：廢水與回流水在充氧設備中與氧混合，然後進入流化床進行生物氧化反應，再由床頂排出。隨著床的操作，生物粒子直徑逐漸增大，定期用脫膜器對載體進行機械脫膜，脫膜後的載體返回流化床，脫除的生物膜則作為剩餘污泥排出。

②三相生物流化床

三相流化床是以氣體為動力使載體流化，在流化床的反應器內有作為污水的液相、作為生物膜載體的固相和作為空氣或純氧的氣相三相相互接觸。

與好氧的兩相流化床相比，由於空氣直接從床體底部引入流化床，所以不需另設充氧設備，又由於反應器內空氣的攪動，載體之間的摩擦較強烈，一些多餘或老化的生物膜在流化過程中即已脫落，所以不需另設專門的脫膜裝置。三相流化床本身由床體、進出水裝置、進氣管和載體組成。床體內部通常內導流管，起到向上輸送載體的作用，床體上部為載體分離區，防止載體流出。由於空氣的攪動，也有可能使少部分載體從流化床中隨水流出，此時應考慮設置載體回流泵。當原污水的污染物濃度較高時，可以采用處理水回流的方式稀釋進水。

在設計中，當已知污水的水質和水量時，需要確定一個合適的生物膜厚度，使其能滿足處理效率上的要求，由此再確定床層的膨脹高度。

內循環式三相生物流化床是在傳統三相生物流化床的基礎上發展起來的，目前應用日趨成熟，它是通過在流化床中設置升流區和降流區，利用兩個區域之間的密度差，推動流體帶動載體的循環流動。這種流化床系統混合、傳質效果好，不易發生載體分層現象，對配水均勻性的要求低，易於做到流體的均勻流動，並且載體不易流失。

【生物流化床應用領域】

 各種可生化有機廢水的處理及部分難降解工業廢水的預處理，在高濃度廢水的處理方麵更有突出的優勢。

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高濃度工業廢水處理達標流程介紹

我公司是根據美國先進得技術研製開發的新一代污水處理零排放設備與生物氨氮降解器、微電解、催化氧化、復合生物流化床技術。是目前水處理系統中最先進、最完善的高濃度污水處理達標設備之一。該設備主要用於去除工業廢水和城市污水中的COD、油脂、高濃度氨氮、高鹽、懸浮物SS、膠狀物以及固體懸浮物，有效降解。該工藝系統能從廢水中自動地分離出這些固體懸浮物物質（氣浮設備），在專用物化設備的（微電解與催化氧化）幫助下可以大大降低工業污水中的BOD和COD的含量，最後通過(氨氮生物降解器與復合生化、生物流化床)工藝使處理後污水達到零排放標準，從而徹底解決廢水污染問題並減少排污費用，另一重要的方麵是：廢水處理過程中產生的副產品常常能被回收和再利用（無2次污染）。其主要特點設備小，占地麵積小、投資費用省、節約動力、運行費用低、工作效率高、操作簡便。是高濃度廢水處理的首選設備與工藝流程工程。

初步工藝流程：工業廢水--集水井--格柵--沉淀--調節池—微電解--溶氣浮選--氨氮降解器--催化氧化--三級反應池--復合生物流化床--精密過濾--達標排放

（根據甲方要求做適當工業調整）

（循環回用水、特殊要求另行協商溝通和特殊設計）

一體化高濃度污水處理設備（催化氧化—氨氮生物降解—復合生物流化床）是一種生物技術與物化技術相結合的高效廢水處理設備。其技術核心起源是利用復合生化技術和催化氧化技術相結合。這種工藝不僅有效地達到瞭去除高濃度COD、氨氮、除鹽廢水的目的，而且具有污水二級處理傳統工藝不可比擬的優點與傳統的生化水處理技術相比，（催化氧化--生物流化床）具有以下主要特點：處理效率高、出水水質好；設備緊湊、占地麵積小；易實現自動控製、運行管理簡單，關鍵工藝投資費用低，運行節省，操作方便和節能減耗等技術特點。

出水經處理後可達到上海污水綜合排放標準（DB31/199-2009）中的一級排放標準，或更高標準，即：

CODcr≤70 mg/l， BOD₅≤20 mg/l，  SS≤70 mg/l， LAS≤10 mg/l， 色度≤50倍，NH₃N≤10 mg/l， 石油類≤10 mg/l，動植物油類≤10 mg/l，  pH=6－8

應用范圍：石油、煉油、石化、生物柴油、精細化工行業、印染、紡織、服裝行業、水洗、電器、線路板印刷、電子行業、重金屬、表麵清洗處理、電鍍行業、木糖醇、釀酒、豆製品類生產、食品加工行業、生物細胞、製藥生產行業、電廠電子/電力行業、多晶矽加工、太陽能行業、建築房產行業、城市污水廠等。

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