電催化氧化耦合生物強化處理高鹽有機廢水的應用研究
一、引言
高鹽有機廢水廣泛存在于化工、印染、食品等行業,傳統生化處理受限于鹽度抑制效應。電催化氧化耦合生物強化(Electrochemical Oxidation + Bio-enhancement)通過先降解大分子有機物再由耐鹽微生物進一步代謝,顯著提升了系統的抗沖擊負荷能力與處理效率。
二、技術原理與協同機制
該聯合工藝包括兩個核心過程:
電催化氧化段:BDD、TiO?等陽極產生·OH、SO?^?·自由基,裂解難降解有機物;
生物強化段:引入耐鹽菌群(如嗜鹽古菌、芽孢桿菌)進行二級降解;
協同作用:降低COD毒性,提升可生化性。
三、系統構型與發展現狀
目前主流構型包括:
流動式電化學反應器+活性污泥系統;
膜分離耦合電催化-生物反應器;
模塊化裝置支持靈活擴容;
可與厭氧消化聯用實現能源回收。
四、關鍵參數優化
影響系統性能的主要因素包括:
電流密度:控制在10–40 mA/cm2;
pH值:酸性至中性更利于氧化反應;
鹽度范圍:適應1%–5% NaCl濃度;
水力停留時間(HRT);
菌種投加量與馴化周期。
五、實際應用案例
某食品添加劑企業采用該聯合系統處理含鹽COD約3000 mg/L廢水,經處理后COD去除率達92%,出水達到《污水綜合排放標準》一級標準,系統運行穩定,抗沖擊負荷能力強。
六、未來發展方向
開發高效耐鹽菌株與基因工程菌;
探索太陽能驅動電催化系統;
構建AI優化控制系統提升能效;
推動模塊化設備適應中小企業需求;
探索副產物(如沼氣、揮發性脂肪酸)的資源化路徑。