Afvalwater van verven en bedrukken is de belangrijkste bron van vervuiling in de textielindustrie, afkomstig van processen zoals ontlijmen, schuren, bleken, verven, bedrukken en afwerken. Het is een van de grootste bronnen van industrieel afvalwater wat betreft waterverbruik en lozing. Afvalwater van verven en bedrukken wordt gekenmerkt door vijf belangrijke kenmerken: hoge concentratie, hoge kleurintensiteit, hoge pH, recalcitrante afbraak en hoge variabiliteit. Het afvalwater heeft een hoge COD, hoge kleurintensiteit, hoog gehalte aan totale vaste stoffen en een pH-waarde die schommelt tussen 5 en 10. Het bevat een grote hoeveelheid lijmmiddelen (polyvinylalcohol PVA, zetmeel, etc.), kleurstoffen (azo, anthraquinone, ftalocyanine, etc.), hulpstoffen, oppervlakteactieve stoffen, etc., waardoor de samenstelling extreem complex is. De kwaliteit van het afvalwater varieert aanzienlijk tussen verschillende processen.

De behandeling van afvalwater van verven en bedrukken wordt al lang geconfronteerd met twee kernuitdagingen: ten eerste is COD moeilijk effectief te verminderen - het afvalwater bevat een grote hoeveelheid recalcitrante synthetische kleurstoffen en lijmmiddelen, die structureel stabiel en chemisch inert zijn, waardoor conventionele biologische behandeling ineffectief is; ten tweede is afvalwater met hoge kleurintensiteit moeilijk te ontkleuren - de chromoforen in kleurstofmoleculen (azo-bindingen - N=N -, quinongroepen, geconjugeerde dubbele bindingen, etc.) zijn zeer resistent tegen conventionele oxidatiemiddelen. Traditionele procesroutes volgen doorgaans een reeks van "rooster → regulering → coagulatie en sedimentatie → hydrolyse en verzuring → aerobe biologische behandeling → geavanceerde behandeling", maar elke fase heeft beperkingen: coagulatie en sedimentatie zijn ineffectief bij het ontkleuren van in water oplosbare kleurstoffen; het biologische zuiveringssysteem heeft lage verwijderingspercentages voor recalcitrant organisch materiaal zoals azo-kleurstoffen; en de geavanceerde zuiveringsfase (Fenton/actieve kool) heeft hoge operationele kosten en genereert grote hoeveelheden gevaarlijk afval.

Dit systeem maakt gebruik van elektrochemische oxidatietechnologie, die meerdere mechanismen van elektro-oxidatieve afbraak, elektrocoagulatie en elektroflotatie integreert, specifiek gericht op de hoge kleurintensiteit, recalcitrante afbraak en hoge zoutgehalte kenmerken van afvalwater van verven en bedrukken: Voor ontkleuring van afvalwater van verven/bedrukken - chromoforen (azo-bindingen, quinongroepen, geconjugeerde dubbele bindingen, etc.) worden direct geoxideerd en gebroken op het anodeoppervlak, of hun geconjugeerde structuren worden gebroken onder aanval van hydroxylradicalen (·OH), wat resulteert in een kleurverwijderingspercentage van 92%~99%, met kleurloos en transparant effluent.

Voor de afbraak van organisch materiaal in afvalwater van ontlijmen/schuren - PVA, zetmeelpasta en diverse hulpstoffen worden direct geoxideerd en gemineraliseerd op het anodeoppervlak. Grote organische moleculen breken hun koolstofketens af, ontbinden geleidelijk in kleinere organische zuren en worden uiteindelijk omgezet in CO₂ en H₂O, wat resulteert in een COD-verwijderingspercentage van 70%–94%.

Voor het grondstoffengebruik van zoutrijk verfaftwater - verfaftwater bevat over het algemeen hoge concentraties NaCl. Elektrochemische methoden gebruiken chloride-ionen in het afvalwater om actief chloor te genereren, waardoor de oxidatie-efficiëntie wordt verbeterd. De behandelde pekel kan opnieuw worden gebruikt in het verfproces.

Het hele proces verbruikt alleen elektriciteit, zonder toevoeging van chemische middelen of generatie van grote hoeveelheden chemisch slib. De elektroden zijn zoutbestendig en corrosiebestendig, aanpasbaar aan de complexe omstandigheden van zoutrijk en heet (tot 60°C) verfaftwater, en werken veilig bij normale temperatuur en druk.

II. Moeilijkheden bij de behandeling van afvalwater van bedrukken en verven en oplossingen van deze apparatuur

Aanpakken van de moeilijkheden	Elektrochemische oplossingen
De chromoforen (azo-bindingen, quinongroepen, geconjugeerde dubbele bindingen, etc.) in kleurstofmoleculen hebben stabiele structuren, waardoor ze moeilijk effectief te ontkleuren zijn met conventionele oxidatiemiddelen.	Directe anodische oxidatie gecombineerd met hydroxylradicaal (·OH) aanval - de geconjugeerde structuur van de chromofoor wordt volledig gebroken, wat resulteert in een kleurverwijderingspercentage van 92%~99% en kleurloos en transparant effluent.
PVA-pasta in ontlijmingsafvalwater en wassen en pectine in schuursafvalwater zijn moeilijk af te breken, met extreem lage B/C-verhoudingen (0,05~0,20), wat resulteert in een slechte biochemische zuiveringsefficiëntie.	Elektrochemische directe mineralisatie-afbraak - breken van koolstofketens en openen van aromatische ringen in macromoleculair organisch materiaal, wat resulteert in COD-verwijderingspercentages van 70%–94% en een aanzienlijke verbetering van de B/C-verhouding.
Coagulatie en sedimentatie zijn ineffectief bij het ontkleuren van in water oplosbare en dispersiekleurstoffen, waardoor een grote hoeveelheid kleurstofresten in het water achterblijft.	Elektrochemische oxidatieve afbraak in plaats van adsorptietransfer - kleurstofmoleculen worden volledig gemineraliseerd tot CO₂ en H₂O, onafhankelijk van beperkingen van de oplosbaarheid van kleurstoffen.
Het biochemische systeem heeft bijna geen vermogen om synthetische kleurstoffen zoals azo- en anthraquinone-kleurstoffen af te breken, en de kleur- en COD-verwijderingspercentages zijn beperkt.	Elektrochemische breedbandige oxidatie - vertoont uitstekende afbraakeffecten op diverse kleurstoffen, waaronder azo-, anthraquinone-, ftalocyanine- en trifenylmethaankleurstoffen.
Het hoge zoutgehalte in afvalwater van verven en bedrukken remt conventionele biologische zuiveringsprocessen.	Elektrochemie wordt niet geremd door hoge zoutconcentraties - Cl⁻ in zout wordt omgezet in actief chloor, wat de oxidatie-efficiëntie verhoogt.
De temperatuur van het geloosde afvalwater van verven en bedrukken is hoog (verfaftwater kan 60°C bereiken), en conventionele biologische zuivering vereist koeling.	Elektrochemisch bestand tegen hoge temperaturen - het kan nog steeds efficiënt werken bij 60°C zonder noodzaak voor koelingsvoorbewerking.
De kwaliteit van het afvalwater fluctueert sterk (aanzienlijke verschillen tussen verschillende processen en batches), waardoor het moeilijk is voor het biologische systeem om zich snel aan te passen.	De elektrochemische respons is snel - het past zich binnen enkele minuten aan waterkwaliteitsveranderingen aan door de stroom aan te passen, zonder noodzaak voor biologische acclimatisatie.

III.Werkingsprincipe

Na te zijn gescreend, gereguleerd en bezonken om zwevende stoffen te verwijderen, komt het afvalwater van verven en bedrukken in de elektrochemische reactor, waar het meervoudige synergetische zuivering ondergaat onder invloed van de elektroden:

(1) Directe elektro-oxidatie - breuk van chromoforen en organische mineralisatie (kernroute)

De chromoforen van kleurstofmoleculen in het afvalwater van verven en bedrukken (azo-binding - N=N -, quinonstructuur, geconjugeerde dubbele binding, aromatische ring, etc.) verliezen direct elektronen en worden geoxideerd op het anodeoppervlak:

Breuk van azo-binding: De chromofoor-kern in het azo-kleurstofmolecuul wordt geoxideerd en gebroken, waarbij aromatische amine-intermediairen worden gevormd en vervolgens verder worden gemineraliseerd.

Openen van aromatische ring: Het aromatische ringsysteem van anthraquinone- en trifenylmethaankleurstoffen wordt gehydroxyleerd en vervolgens op het anodeoppervlak geopend.

Vernietiging van geconjugeerd systeem: De chromofoor wordt geoxideerd en gebroken, wat resulteert in het volledige verdwijnen van kleur.

Oxidatieketenbreuk van PVA/zetmeelpasta: Polyvinylalcohol en zetmeel macromoleculen in ontlijmingsafvalwater worden geoxideerd en afgebroken, geleidelijk ontbindend in kleine organische zuren en uiteindelijk mineraliserend tot CO₂ en H₂O

(2) Indirecte elektro-oxidatie (gedomineerd door ·OH en actief chloor)

Anodische elektrolyse van water genereert hydroxylradicalen (·OH), terwijl de van nature hoge concentratie chloride-ionen (NaCl-zouten) in verfaftwater wordt gebruikt om actief chloor te genereren (Cl₂, HOCl, OCl⁻):

Hydroxylradicalen oxideren willekeurig kleurstofmoleculen in de oplossing die het anodeoppervlak niet direct hebben geraakt

Actief chloor diffundeert en oxideert resterende chromoforen en organisch materiaal

(3) Diepe ontkleuring en desinfectie

Nadat de chromoforen volledig zijn afgebroken, is het effluent kleurloos en transparant. Tegelijkertijd inactiveert het actieve chloor dat door elektrochemie wordt gegenereerd, pathogene micro-organismen in het afvalwater effectief, en de microbiële indicatoren van het effluent voldoen volledig aan de normen.

IV. Kernvoordelen (gericht op afvalwater van verven en bedrukken)

Voordelen	illustreren
Hoge-efficiëntie ontkleuring	De chromoforen worden volledig afgebroken in plaats van geadsorbeerd en overgedragen, wat resulteert in een kleurverwijderingspercentage van 92%~99%, en het effluent is kleurloos en transparant.
Breedbandige afbraak van diverse kleurstoffen	Het vertoont uitstekende afbraakeffecten op alle soorten kleurstoffen, waaronder azo-kleurstoffen, anthraquinone-kleurstoffen, ftalocyanine-kleurstoffen, trifenylmethaan-kleurstoffen, reactieve kleurstoffen, dispersiekleurstoffen en directe kleurstoffen.
COD aanzienlijk verminderen	COD-verwijderingspercentage van 70%~94%, met significant effect op de behandeling van afvalwater met hoge concentraties zoals ontlijmen en schuren.
Aangepast aan zoutrijke omgevingen	Hoge concentraties NaCl in afvalwater van verven en bedrukken worden omgezet in actief chloor om de oxidatie-efficiëntie te verbeteren; hoe hoger het zoutgehalte, hoe beter het behandelingseffect.
Hoge temperatuurbestendigheid	Afvalwatertemperaturen van verven kunnen 60°C bereiken, en elektrochemische behandeling kan het direct behandelen zonder koeling.
Hoog-zoutafvalwater kan direct worden hergebruikt	Hoog-zout verfaftwater behandeld met elektrochemische methoden kan direct opnieuw worden gebruikt in het verfproces.
Nul chemische dosering	Het verbruikt alleen elektriciteit en vereist geen toevoeging van oxidatiemiddelen of desinfectiemiddelen.
Nul vaste afval/gevaarlijk afval	Organisch materiaal wordt gemineraliseerd tot CO₂ en afgevoerd, zonder gevaarlijk afval zoals ijzerslib of verzadigde koolstof te produceren.
Ongevoelig voor waterkwaliteitsschommelingen	Wanneer er aanzienlijke verschillen zijn in de waterkwaliteit tussen verschillende processen, kan de stroom worden aangepast om een respons van minuten te bieden.
Volledig automatische PLC-besturing	De operationele parameters worden automatisch aangepast aan de inkomende waterkwaliteit, waardoor onbeheerde werking mogelijk is.

V. Technische specificaties (aanpasbaar)

parameter	bereik
Verwerkingsvolume	5 ~ 5000 m³/dag (modulaire parallelle werking)
Geïnstalleerd vermogen	5 ~ 500 kW (afhankelijk van waterkwaliteit en behandelingsdoelen)
Bedrijfsspanning	3 ~ 15 V (DC, veilige spanning)
COD van influent	500 ~ 10000 mg/L
Inlaat SS	200 ~ 2000 mg/L
Influent TDS (zoutgehalte)	Onbeperkt (zoutrijke omgeving bevordert elektrochemische efficiëntie)
Inlaatwatertemperatuur	Kamertemperatuur ~ 60°C (bestand tegen hoge temperaturen, geen koeling vereist)
COD-verwijderingspercentage	70%~94%
Kleurverwijderingspercentage	92%~99%
SS-verwijderingspercentage	76%~95%
Materiaal van apparatuur	PP / Roestvrij staal / Titanium

Elektrochemische afvalwaterzuiveringsapparatuur voor de behandeling van verf- en drukwater.

VI.Proceslocatie

Optie 1: Verbeterde voorbehandeling vóór biochemische zuivering

Afvalwater van verven en bedrukken (processen met hoge concentratie zoals ontlijmen/schuren) → Bar screen/egaliseren tank → Elektrochemische apparatuur (COD-reductie + ontkleuring + B/C-verbetering) → Coagulatie en sedimentatie → Hydrolyse en verzuring → Aerobe biologische zuivering → Voldoet aan de normen

Optie 2: Ontkleuring en hergebruik van verfaftwater

Hoog-zout verfaftwater → Filtratie (verwijdering van vezeldeeltjes) → Elektrochemische apparatuur (ontkleuring + COD-reductie + restchloorcontrole) → Hergebruik in het verfproces

Opmerking: Na elektrochemische behandeling elimineert het hoog-zout afvalwater dat wordt gegenereerd in het verfproces van verf- en drukondernemingen volledig de kleur en reduceert het de COD tot een acceptabel niveau. De behandelde pekel kan direct opnieuw worden gebruikt in het verfproces.

Optie 3: Diepe behandeling van biochemisch effluent

Uitgebreid afvalwater van verven en bedrukken → Voorbehandeling → Hydrolyse en verzuring → Aerobe biologische zuivering → Secundaire sedimentatietank → Elektrochemische apparatuur (verwijdering van resterende COD en kleur) → Voldoet aan de normen/Hergebruik

Markeringen: