一、羟基自由基简介羟基自由基(.OH)是一种重要的活性氧,从分子式上看是由氢氧根(OH-)失去一个电子形成。羟基自由基具有极强的得电子能力也就是氧化能力,氧化电位2.8v。是自然界中仅次于氟的氧化剂。由于其极强的氧化能力,羟基自由基可与大多数有机污染物发生无选择性的快速链式反应,氧化生成CO2

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【德国技术】金刚石薄膜电极法废水处理技术(羟基自由基)

2016-05-04 09:51 来源: 工信合能源信息技术中心微信

一、羟基自由基简介

羟基自由基(.OH)是一种重要的活性氧,从分子式上看是由氢氧根(OH-)失去一个电子形成。羟基自由基具有极强的得电子能力也就是氧化能力,氧化电位2.8v。是自然界中仅次于氟的氧化剂。由于其极强的氧化能力,羟基自由基可与大多数有机污染物发生无选择性的快速链式反应,氧化生成CO2、H2O或矿物盐,无二次污染。因而在难降解机废水处理领域具有很好的应用前景。

目前,羟基自由基的制取方法主要有Fenton法、氧化絮凝法、臭氧法、超声降解法和光催化法。近年来应用电化学法产生-OH处理有机废水获得了较大的进展,在有机物降解和脱色上卓有成效。

电化学法处理高浓度有机废水的优势

相对于传统的废水生化处理技术,电化学法具有以下优势:

对废水的水质要求低,基本不受温度、PH值、B/C比值、盐度等影响

极强的氧化能力,可将有机物无选择性地氧化成CO2、H2O或矿物盐

无恶臭等二次污染

处理过程无污泥产生

可处理不同浓度的有机污水,包括低浓度的有机废水(提标改造)

制备便利,可用水直接制备获取

二、德国Condias公司金刚石薄膜电极法废水处理技术

2.1公司简介

德国Condias公司成立于2001年,总部设在德国大汉堡地区伊策霍,公司前身为德国弗朗霍夫研究所,具有强大的技术研发能力,专业研制各类金刚石薄膜电极。

2.2技术介绍

2.2.1导电金刚石薄膜——采用低压气相合成法(ChemicalVapourDeposition)

在石墨处于稳定相、金刚石为亚稳定相的特殊热力学条件下,添加一定量的甲烷气体,采用热丝激活(2400℃),碳氢化合物同氢离解产生过饱和H、CH3、CH2等活性粒子,这些粒子不断流向基体,通过表面反应生产金刚石和石墨状碳,由于活性氢原子、氢原子的反应性刻蚀作用,在一定基体温度下,石墨状碳被刻蚀气化,而金刚石保存下来。为了使金刚石具有导电性,通常需要对其进行掺硼。掺硼金刚石薄膜(Borondopeddiamond)电极具有宽电化学势窗、低背景电流、高化学稳定性、低吸附特性等优点。

2.2.2金刚石薄膜电极工作原理:

金刚石薄膜电极是一种新型的电极,通过电解水分子,生成羟基自由基(.OH)和过氧硫酸盐(S2O82-)等强氧化剂,从而将水体中有机污染物彻底氧化为水和二氧化碳。该技术在废水处理领域具有良好的应用前景。

应用领域:

工业废水处理

污水处理厂(工业废水处理设施)提标改造

船舶生活污水和压舱废水处理

自来水净化

饮用水消毒

电化学领域:湿法腐蚀工艺过氧硫酸的制取、电路板印制废水中铜回收

主要成份:钽、硅、石墨、导电陶瓷

几何形状:平板式、网式、柱式、组合式

电极尺寸:10×50cm2

金刚石:导电金刚石薄膜,涂层厚度达15µm

2.3技术优势

全面氧化——去除水体中的COD/TOC,去除率可达99%以上

深度净化——去除水体中低浓度持久性有机污染物、有毒有害有机污染物

组合处理——可与常规水处理方法组合,达到成本最优化的目的

模块化设计——可根据污水处理厂实际情况定制移动式或固定式处理装置

2.3.1有效去除有机物

2.3.2可与生物处理(厌氧、好氧)等工艺组合处理前置预处理设施

通过氧化或阴极溶出作用去除可吸附有机卤素

通过部分氧化作用提高污水的可生化性

通过部分氧化作用降低废水毒性

后置深度处理设施

去除污水色度(去除率100%)

去除COD(去除率99%以上)

2.4废水处理设备介绍

小试设备,水样处理(1到20L)

中试设备

工厂操作

2.5国外应用案例(工业废水处理领域)

2.6国内推广情况

3月2日,浙江省医药化工领域节能环保新技术推介会在绍兴市上虞区医药化工产业集聚区成功召开;3月3日,浙江省医药化工领域节能环保新技术推介会在台州市临海区医药化工产业集聚区成功召开,推介会由省经信委和省环保厅牵头,省工业创意产业中心和浙江环保公共科技创新服务平台主办,浙江工信合能源信息技术中心和德国石荷州经济技术促进中心中国办事处共同协办。

推介会上德国Condias公司的金刚石薄膜电极法废水及液态危废处理技术引起广大参会企业的浓厚兴趣,Condias公司专家与各企业环保负责人进行了亲切交流。

4月5日,浙江工信合能源信息技术中心与德国Condias公司正式签订合作协议。Condias公司CEOVolkerHollinder先生表示,Condias公司下一步将以此次合作为契机,携手工信合加快推进与中国企业废水处理的全面合作,将废水处理产业应用到更多的中国企业当中。

目前,我中心联合德国condias公司及环科院在国内安吉(竹制品废水,用于后期处理)和台州(化工企业废水,用于前期预处理)做样板性示范工程,目前进展比较顺利,有新的进展会第一时间在上面公布。

原标题:废水处理 | 金刚石薄膜电极法废水处理技术(羟基自由基)

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