UED技术在精细化工废水处理中的应用

一、精细化工废水来源

精细化工行业是指用于工业生产过程的特定领域或实现下游产品的特定功能， 能增进或赋予一种（类）产品以特定功能或本身拥有特定功能的小批量制造和应用的、技术密度高、附加值高，纯度高的化学品，是基础化学品进一步深加工的产物。主要包括农药、化学原料 药、染料、颜料、助剂、专用化学品及中间体生产等。

其中废水的来源与水质特征如下表所示。

二、精细化工废水特点

精细化工反应复杂，副反应多，反应原料常为溶剂类物质或环状结构化合物，且反应不完全， 生产过程中大量副产物和原料（如苯系物、酚类、杂环类等有毒有害物质）进入废水。含盐废水呈现高盐（盐含量≥1%）、高COD（COD≥5000mg/L）、高毒性、高色度、难生物 降解的特征。

三、精细化工废水常用处理工艺

制药废水处理技术可归纳为以下几种：预处理、冷却结晶、蒸发结晶、高温热解、溶解除杂、重结晶以及多种方法的组合处理等。该组合技术适用于 CODcr≤50000 mg/L、盐分由硫酸钠和氯化钠组成的精细化工含盐废水 处理，处理后得到的硫酸钠可达到工业盐II类一等品的要求，氯化钠达到精制工业湿盐二等品的 要求，废水可达到园区接管要求或进一步处理后回用。 出水水质不稳定，通常采用多种工艺联合处理，才能保证稳定的处理效果。

四、UED设备

1、UED设备简介

UED(Ultimate Electrocatalytic Decomposer)是目前已知最先进、处理能力最强的清洁环保氧化技术，它采用FCD电极(功能导电金刚厂)为阳极，在接通低压电(<12V)情况下，可瞬间产生大量强氧化性物质如羟基自由基(OH·)等，将各类复杂的有机分子快速分解并最终转化为无害的CO₂和H₂O，其反应速率较常规高级氧化技术(AOPs)提高3-5倍，且对有机分子的分解更为彻底，是去除高难废水中COD、TOC、氨氮等指标的最佳工艺选择。

2、反应机理

UED电催化氧化技术降解有机物的途径包括直接氧化和间接氧化。直接氧化是通过有机污染物吸附在阳极表面以电子转移形式实现有机物的氧化去除，有机物可直接转变成CO₂和H₂O。间接氧化是通过在阳极表面间接产生自由基等活性中间产物或高氧化性的高价态金属氧化物来实现有机污染物的氧化去除。

反应机理：H₂O → OH· + e- +  H+

2OH·→ H₂O₂

Cl- +OH·→ ClOH·-

降解污染物方式：

(1) 直接氧化：污染物在电极表面直接被氧化。

(2) 间接氧化：通过电化学反应生成具有强氧化性的中间产物，来间接氧化降解污染物。

机理示意图

3、设备优势

(1) 广谱：普遍适用于各行业高难度废水处理，且能耐受极端的原水条件(如高盐、高生物毒性、高浓度)。

(2) 高效：超强的催化氧化分解能力，极短时间内实现有机分子的破环、断链反应。

(3) 灵活：源头处理、预处理、达标保障，可与常规工艺无缝衔接。

(4) 清洁：只需用电，无二次污染，常温常压运行。

(5) 便捷：标准模块装备，无需土建及其他构筑物，生产、安装、维护极度便捷。

4、UED设备对精细化工废水的处理效果

采用UED设备对不同类型企业的生产废水进行了处理，结果如下表所示。

该水解母液废水中所含的颜色及污染物主要有天然有机物质(天然纤维所含的蜡质、胶质、半纤维素、油脂等)及人工合成有机物质(染料、助剂、浆料等)，废水降解难度大。如表1所示，经UED设备处理，反应时间不到4h，原水COD由127400mg/L降低至15165mg/L以下，表明该设备对该类型废水具有良好的去除能力。