Geavanceerde afvalwaterzuivering verwijst naar het daaropvolgende zuiveringsproces dat wordt gebruikt om resterende COD, ammoniakstikstof, kleur, zwevende stoffen en karakteristieke verontreinigingen uit effluent te verwijderen na conventionele secundaire zuivering (biologische of fysisch-chemische zuivering) om te voldoen aan strengere lozingsnormen of hergebruikvereisten. Met de voortdurende upgrading van normen voor de lozing van afvalwater is geavanceerde zuivering een dwingende vereiste geworden in veel afvalwaterzuiveringssystemen.

De uitdaging van geavanceerde zuivering ligt in het feit dat de verontreinigingen die na biologische zuivering in het effluent achterblijven, hardnekkige organische verbindingen zijn die moeilijk biologisch afbreekbaar zijn—waaronder huminezuur, fulvinezuur, lignine-derivaten, resterende kleurstoffen en tussenproducten, polycyclische aromatische koolwaterstoffen en antibioticumresidu's. 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 zuiveringsmethoden hebben elk hun beperkingen:

Actieve kooladsorptie: Effectief in het adsorberen van hardnekkige organische materie, maar het "verplaatst" het alleen maar in plaats van het te "elimineren"; verzadigde kool wordt gevaarlijk afval en regeneratiekosten zijn hoog.

Fenton-oxidatie: Sterke oxiderende kracht, maar vereist de toevoeging van grote hoeveelheden H₂O₂ en Fe²⁺, produceert grote hoeveelheden ijssludge (gevaarlijk afval) en heeft hoge bedrijfskosten.

Membraanscheiding (UF/RO): Kan verontreinigingen in geconcentreerd water vasthouden, maar produceert 20%–30% geconcentreerd water met een hoge concentratie, wat verdere behandeling vereist.

Dit systeem maakt gebruik van elektrochemische oxidatietechnologie, geïnstalleerd na een biologisch systeem of conventionele fysisch-chemische zuivering als een geavanceerde zuiveringseenheid, die hardnekkige organische materie in het biologische effluent nauwkeurig oxideert en aanvalt. Door directe anodische oxidatie en door elektrokatalyse gegenereerde hydroxylradicalen (·OH) en andere sterke oxiden, worden resterende COD, ammoniakstikstof en kleur die niet door conventionele processen kunnen worden verwijderd, grondig gemineraliseerd of afgebroken.

Het hele proces verbruikt alleen elektriciteit, introduceert geen chemische middelen 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 upgraden en geavanceerd zuiveren van afvalwater.

II. Moeilijkheden bij geavanceerde afvalwaterzuivering en oplossingen met deze apparatuur

Aanpakken van de moeilijkheden	Elektrochemische oplossingen
De resterende COD in het biologisch gezuiverde effluent bestaat voornamelijk uit recalcitrante organische materie (huminezuur, lignine, aromatische verbindingen, etc.), die slecht wordt behandeld met conventionele methoden.	Het oxidatiepotentieel van hydroxylradicalen (·OH) is maar liefst 2,80 V, wat de stabiele moleculaire structuur van hardnekkige organische verbindingen willekeurig kan aanvallen, waardoor ze ringopeningmineralisatie ondergaan.
Emissienormen blijven stijgen en bestaande installaties hebben moeite om eraan te voldoen.	Elektrochemische diepbehandeling van effluent voldoet gemakkelijk aan diverse upgrade-eisen.
Biologisch effluent heeft vaak hoge resterende ammoniakstikstofniveaus in de winter (nitrificerende bacteriën worden geremd door lage temperaturen), wat extra ammoniakstikstofverwijdering voor geavanceerde zuivering vereist.	Elektrochemische oxidatie van ammoniakstikstof wordt niet beïnvloed door lage temperaturen (stabiele werking van 0 tot 40°C), en de capaciteit voor ammoniakstikstofverwijdering blijft consistent in de winter als in de zomer.
Het biochemische effluent van industrieel afvalwater heeft een hoge kleur (chromoforen zijn moeilijk biologisch afbreekbaar), wat resulteert in een slechte sensorische kwaliteit en de daaropvolgende hergebruik beïnvloedt.	Elektrochemische processen verstoren de geconjugeerde structuur van chromoforen volledig, 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 zuivering komt in de elektrochemische reactor voor diepe zuivering onder invloed van elektroden:

(1) Diepe oxidatie van persistente organische materie (diepe COD-verwijdering)

De COD die in het biochemische effluent achterblijft, is voornamelijk structureel stabiele, recalcitrante organische materie—humine-zuren, fulvine-zuren, lignine-derivaten, polycyclische aromatische koolwaterstoffen, lange-keten alkanen, resterende kleurstofmoleculen, etc. Deze stoffen worden bijna niet benut door micro-organismen in een conventionele biochemische omgeving (B/C < 0,05).

In de elektrochemische reactor: Sommige organische materie verliest direct elektronen op het anodeoppervlak en wordt geoxideerd, waardoor de stabiele moleculaire structuur wordt vernietigd. Hydroxylradicalen (·OH) vallen hardnekkige organische materie niet-selectief aan met hun sterke oxiderende kracht, waardoor aromatische ringen openen, lange koolstofketens breken en heterocycli ontleden. Chloride-ionen in het afvalwater worden geëlektrolyseerd om actief chloor te genereren, wat de oxidatie van resterende organische materie aanvult. Hardnekkige organische materie → ringopening/ketenbreuk → organische zuren/alcoholen/aldehyden → verdere mineralisatie tot CO₂ + H₂O.

(2) Diepe verwijdering van resterende ammoniakstikstof Resterende ammoniakstikstof in biochemisch effluent wordt verwijderd via een indirect oxidatiepad: Chloride-ionen worden bij de anode geëlektrolyseerd om actief chloor te genereren, dat ammoniakstikstof snel oxideert tot stikstofgas.

(3) Diepe verwijdering van kleur De kleur in biochemisch effluent is voornamelijk afkomstig van kleurstofresidu's met stabiele chromofoorstructuren, lignine-derivaten en humine-stoffen. Onder elektrochemische invloed worden deze chromoforen: Onverzadigde geconjugeerde structuren (—N=N—, chinon-typen, geconjugeerde dubbele bindingen, etc.) geoxideerd en gebroken, wat resulteert in volledig kleurloos en transparant effluent. Het effluent is kleurloos, transparant, geurloos en steriel.

IV. Kernvoordelen (voor geavanceerde afvalwaterzuivering)

Voordelen	illustreren
Nauwkeurige verwijdering van hardnekkige COD	Hydroxylradicalen (·OH) kunnen willekeurig diverse recalcitrante organische verbindingen in water oxideren en biologisch afbreken.
Gelijktijdige diepe denitrificatie	Gelijktijdige oxidatie van ammoniakstikstof elimineert de noodzaak van een extra denitrificatie-eenheid; een enkel systeem bereikt diepe verwijdering van COD, ammoniakstikstof en kleur.
Volledig ontkleurd	De chromoforen worden volledig afgebroken in plaats van geadsorbeerd en overgedragen, wat resulteert in kleurloos en transparant effluent.
Nul chemicaliën, nul vast afval, nul geconcentreerd afval	Er worden geen oxidanten of adsorbens toegevoegd; verontreinigingen worden gemineraliseerd tot gassen en vrijgegeven, zonder secundaire verontreinigingen zoals slib, verzadigde kool, ijssludge of geconcentreerd afvalwater te produceren.
Niet beïnvloed door lage temperatuur	Het diepe zuiveringseffect is stabiel binnen het bereik van 0~40°C, en het elektrochemische systeem kan een back-upgarantie bieden om ervoor te zorgen dat het effluent voldoet aan de normen wanneer de efficiëntie van het biologische systeem in de winter afneemt.
Volledig automatische werking	Online detectie van COD en ammoniakstikstof in effluent, automatische stroomaanpassing, geen handmatige bediening vereist.

V. Technische parameters (aanpasbaar)

parameter	bereik
Verwerkingsvolume	1 ~ 10000 m³/dag (modulaire parallelle werking)
Geïnstalleerd vermogen	2 ~ 500 kW (afhankelijk van de kwaliteit van het inkomende water en de upgrade-eisen)
Bedrijfsspanning	3 ~ 15 V (DC, veilige spanning)
COD-verwijderingspercentage	50%~80%
ammoniakstikstof verwijderingspercentage	70%~95%
Kleurverwijderingspercentage	≥90%
Apparatuur Materiaal	PP / Roestvrij Staal / Titanium
Vereisten voor waterinname	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 zuivering van biologisch effluent

Secundaire biologische zuivering (A/O, A²/O, SBR, MBR, etc.) → Secundaire bezinktank → Elektrochemische geavanceerde zuiveringseenheid → Lozing voldoet aan normen/Hergebruik voor productie

Beschrijving: De elektrochemische apparatuur wordt direct aan het einde van het biologische systeem geïnstalleerd om recalcitrante resterende COD, ammoniakstikstof en kleur in het biologische effluent te behandelen. Dit is de meest standaard geavanceerde zuiveringsconfiguratie, geschikt voor het upgraden van rioolwaterzuiveringsinstallaties, afvalwaterzuiveringsinstallaties in industriële parken en diverse industriële afvalwaterzuiveringsinstallaties. Het oorspronkelijke biologische systeem vereist geen aanpassing; er wordt alleen een geavanceerde zuiveringseenheid aan het einde toegevoegd, wat resulteert in een kleine technische werkdruk, beheersbare investeringen en snelle resultaten.

Optie 2: Verdere upgrading van lozingsnormen

Biologisch effluent → Conventionele geavanceerde zuivering (voldoet aan bestaande normen) → Elektrochemische zuiveringseenheid → Effluent voldoet aan strengere normen → Lozing naar gevoelige waterlichamen of hergebruik

Markeringen:

Elektrochemische afvalwaterzuiveringsapparatuur voor de petrochemische industrie: er zijn geen chemicaliën nodig, er ontstaat geen vast afval en de elektroden schalen of verstoppen zich niet.

Praatje Nu

Video

Elektrochemische afvalwaterzuiveringsapparatuur voor de behandeling van zuur afvalwater

Praatje Nu

Video

Elektrochemische installaties voor de behandeling van chemisch afvalwater uit steenkool: er zijn geen chemicaliën nodig, er ontstaat geen residu of vast afval en de elektroden schalen niet of verstoppen zich niet.

Praatje Nu

Video

Elektrochemische afvalwaterzuiveringsapparatuur voor noodzuivering van afvalwateren

Praatje Nu

Video

Elektrochemische afvalwaterzuiveringsapparatuur voor mobiele afvalwaterzuiveringsinstallaties

Praatje Nu