Geavanceerde afvalwaterbehandeling verwijst naar het nazuiveringsproces dat wordt gebruikt om resterend CZV, ammoniakstikstof, kleur, zwevende stoffen en karakteristieke verontreinigingen uit effluent te verwijderen na een conventionele secundaire behandeling (biologische of fysisch-chemische behandeling) om te voldoen aan strengere lozingsnormen of hergebruikeisen. Met de voortdurende aanscherping van de lozingsnormen voor afvalwater is geavanceerde behandeling een strikte vereiste geworden in veel afvalwaterzuiveringssystemen.

De uitdaging van geavanceerde behandeling ligt in het feit dat de verontreinigingen die na biologische behandeling in het effluent achterblijven hardnekkige organische verbindingen zijn die moeilijk biologisch afbreekbaar zijn—waaronder humuszuur, fulvinezuur, ligninederivaten, resterende kleurstoffen en tussenproducten, polycyclische aromatische koolwaterstoffen en antibioticaresten. Hoewel de concentratie van deze stoffen niet hoog is, maken hun stabiele structuur en sterke chemische inertie het moeilijk om ze effectief te verwijderen met conventionele methoden.

Traditionele geavanceerde behandelingsmethoden hebben elk hun beperkingen:

Actievekooladsorptie: Effectief in het adsorberen van hardnekkige organische stoffen, maar het "verplaatst" ze slechts in plaats van ze te "elimineren"; verzadigde koolstof wordt gevaarlijk afval en de regeneratiekosten zijn hoog.

Fenton-oxidatie: Sterk oxiderend vermogen, maar vereist de toevoeging van grote hoeveelheden H₂O₂ en Fe²⁺, produceert grote hoeveelheden ijzerslib (gevaarlijk afval) en brengt hoge operationele kosten met zich mee.

Membraanscheiding (UF/RO): Kan verontreinigingen tegenhouden in geconcentreerd water, maar produceert 20%–30% hooggeconcentreerd concentraatwater dat verdere behandeling vereist.

Dit systeem maakt gebruik van elektrochemische oxidatietechnologie, geïnstalleerd na een biologisch systeem of conventionele fysisch-chemische behandeling als geavanceerde behandelingseenheid, om hardnekkige organische stoffen in het biologische effluent nauwkeurig te oxideren en aan te pakken. Door directe anodische oxidatie en via elektrokatalyse gegenereerde hydroxylradicalen (·OH) en andere sterke oxidanten, worden resterend CZV, ammoniakstikstof en kleur die niet met conventionele processen kunnen worden verwijderd, grondig gemineraliseerd of afgebroken.

Het gehele proces verbruikt uitsluitend elektriciteit, brengt geen chemische middelen in en produceert geen slib of geconcentreerd water. Het werkt bij normale temperatuur en druk, waardoor het een ideale end-of-pipe-eenheid is voor het opwaarderen en geavanceerd zuiveren van afvalwater.

II. Moeilijkheden bij geavanceerde afvalwaterbehandeling en oplossingen met deze apparatuur

Aanpak van de moeilijkheden	Elektrochemische oplossingen
Het resterende CZV in het biologisch behandelde effluent bestaat voornamelijk uit recalcitrante organische stoffen (humuszuur, lignine, aromatische verbindingen, enz.), die met conventionele methoden slecht worden behandeld.	Het oxidatiepotentiaal van hydroxylradicalen (·OH) bedraagt maar liefst 2,80 V, wat de stabiele moleculaire structuur van hardnekkige organische verbindingen willekeurig kan aanvallen, waardoor ze ringopening en mineralisatie ondergaan.
Emissienormen worden voortdurend aangescherpt en bestaande faciliteiten hebben moeite om hieraan te voldoen.	Elektrochemische diepgaande behandeling van effluent voldoet eenvoudig aan verschillende upgrade-eisen.
Biologisch effluent heeft in de winter vaak hoge resterende ammoniakstikstofgehalten (nitrificerende bacteriën worden geremd door lage temperaturen), waardoor aanvullende verwijdering van ammoniakstikstof nodig is voor geavanceerde behandeling.	Elektrochemische oxidatie van ammoniakstikstof wordt niet beïnvloed door lage temperaturen (stabiele werking van 0 tot 40°C), en de capaciteit voor het verwijderen van ammoniakstikstof blijft in de winter gelijk aan die in de zomer.
Het biochemische effluent van industrieel afvalwater heeft een hoge kleurintensiteit (chromoforen zijn moeilijk biologisch afbreekbaar), wat leidt tot een slechte sensorische kwaliteit en daaropvolgend hergebruik beïnvloedt.	Elektrochemische processen breken de geconjugeerde structuur van chromoforen volledig af, wat resulteert in kleurloos en transparant effluent met een kleurverwijderingspercentage van ≥90%.

III. Werkingsprincipe

Het effluent van het biochemische systeem of de conventionele fysisch-chemische behandeling komt de elektrochemische reactor binnen voor diepgaande zuivering onder invloed van elektroden:

(1) Diepgaande oxidatie van persistente organische stoffen (diepgaande CZV-verwijdering)

Het CZV dat in het biochemische effluent achterblijft, bestaat voornamelijk uit structureel stabiele, persistente organische stoffen—humuszuren, fulvinezuren, ligninederivaten, polycyclische aromatische koolwaterstoffen, langeketenalkanen, resterende kleurmoleculen, enz. Deze stoffen worden vrijwel niet benut door micro-organismen in een conventionele biochemische omgeving (B/C < 0.05).

In de elektrochemische reactor: Sommige organische stoffen verliezen direct elektronen aan het anodeoppervlak en worden geoxideerd, waardoor de stabiele moleculaire structuur wordt vernietigd. Hydroxylradicalen (·OH) vallen met hun sterke oxiderende vermogen niet-selectief hardnekkige organische stoffen aan, waardoor aromatische ringen openbreken, lange koolstofketens worden gesplitst en heterocyclische verbindingen uiteenvallen. Chloride-ionen in het afvalwater worden geëlektrolyseerd om actief chloor te genereren, wat de oxidatie van resterende organische stoffen aanvult. Hardnekkige organische stoffen → ringopening/ketensplitsing → organische zuren/alcoholen/aldehyden → verdere mineralisatie tot CO₂ + H₂O.

(2) Diepgaande verwijdering van resterend ammoniakstikstof Resterend ammoniakstikstof in biochemisch effluent wordt verwijderd via een indirecte oxidatieroute: Chloride-ionen worden aan de anode geëlektrolyseerd om actief chloor te genereren, dat ammoniakstikstof snel oxideert tot stikstofgas.

(3) Diepgaande ontkleuring De kleur in biochemisch effluent is voornamelijk afkomstig van kleurstofresten met stabiele chromofoorstructuren, ligninederivaten en humusstoffen. Onder elektrochemische invloed worden deze chromoforen: Onverzadigde geconjugeerde structuren (—N=N—, chinontypen, geconjugeerde dubbele bindingen, enz.) geoxideerd en verbroken, wat resulteert in volledig kleurloos en transparant effluent. Het effluent is kleurloos, transparant, geurloos en steriel.

IV. Belangrijkste voordelen (voor geavanceerde afvalwaterbehandeling)

Voordelen	Toelichting
Nauwkeurige verwijdering van hardnekkig CZV	Hydroxylradicalen (·OH) kunnen zonder onderscheid verschillende persistente organische verbindingen in water oxideren en biologisch afbreken.
Gelijktijdige diepgaande denitrificatie	Gelijktijdige oxidatie van ammoniakstikstof maakt een extra denitrificatie-eenheid overbodig; één enkel systeem realiseert diepgaande verwijdering van CZV, ammoniakstikstof en kleur.
Volledig ontkleurd	De chromoforen worden volledig afgebroken in plaats van geadsorbeerd en verplaatst, wat resulteert in kleurloos en transparant effluent.
Geen chemicaliën, geen vast afval, geen geconcentreerd afval	Er worden geen oxidatiemiddelen of adsorbentia toegevoegd; verontreinigingen worden gemineraliseerd tot gassen en afgevoerd, zonder secundaire verontreinigingen zoals slib, verzadigde koolstof, ijzerslib of geconcentreerd afvalwater te produceren.
Niet beïnvloed door lage temperaturen	Het diepgaande behandelingseffect is stabiel binnen het bereik van 0~40℃ en het elektrochemische systeem kan als back-upgarantie fungeren om te zorgen dat het effluent aan de normen voldoet wanneer het rendement van het biologische systeem in de winter afneemt.
Volledig automatische werking	Online detectie van CZV en ammoniakstikstof in het effluent, automatische stroomaanpassing, geen handmatige bediening vereist.

V. Technische parameters (aanpasbaar)

Parameter	Bereik
Verwerkingscapaciteit	1 ~ 10000 m³/dag (modulaire parallelle werking)
Geïnstalleerd vermogen	2 ~ 500 kW (afhankelijk van influentwaterkwaliteit en upgrade-eisen)
Bedrijfsspanning	3 ~ 15 V (DC, veilige spanning)
CZV-verwijderingspercentage	50%~80%
Verwijderingspercentage ammoniakstikstof	70%~95%
Kleurverwijderingspercentage	≥90%
Materiaal van apparatuur	PP / roestvrij staal / titanium
Vereisten watertoevoer	Zwevende stoffen (SS) ≤ 50 mg/L (biologisch effluent voldoet hier al aan), pH 6~9

Elektrochemische afvalwaterzuiveringsapparatuur voor geavanceerde afvalwaterzuivering.

VI . Proceslocatie

Optie 1: Geavanceerde behandeling van biologisch effluent

Secundaire biologische behandeling (A/O, A²/O, SBR, MBR, enz.) → Secundaire bezinktank → Elektrochemische geavanceerde behandelingseenheid → Lozing conform de normen / Hergebruik voor productie

Beschrijving: De elektrochemische apparatuur wordt direct aan de nageschakelde zijde van het biologische systeem geïnstalleerd om hardnekkig achtergebleven CZV, ammoniakstikstof en kleur in het biologische effluent te behandelen. Dit is de meest standaard configuratie voor geavanceerde behandeling, geschikt voor het upgraden van stedelijke rioolwaterzuiveringsinstallaties, industriële afvalwaterzuiveringsinstallaties op bedrijventerreinen en diverse industriële afvalwaterzuiveringsinstallaties. Het oorspronkelijke biologische systeem vereist geen aanpassing; er wordt enkel nageschakeld een geavanceerde behandelingseenheid toegevoegd, wat leidt tot een geringe technische werklast, beheersbare investeringen en snelle resultaten.

Optie 2: Verdere opwaardering van lozingsnormen

Biologisch effluent → Conventionele geavanceerde behandeling (voldoet aan bestaande normen) → Elektrochemische zuiveringseenheid → Effluent dat voldoet aan strengere normen → Lozing op kwetsbare waterlichamen of hergebruik

Markeringen:

Elektrochemische afvalwaterzuiveringsapparatuur die wordt gebruikt voor de behandeling van afvalwater door middel van halfgeleiders.

Praatje Nu