Elektrochemische Abwasserbehandlungsanlagen: zur Entfernung biologischer Toxine aus Abwasser

Elektrochemische Oxidationsabwasserbehandlungsanlage | Entfernt mikrobielle Toxizität, verbessert die biologische Abbaubarkeit und verhindert Ablagerungen und Verstopfungen von Elektrodenmodulen.

Diese Anlage nutzt fortschrittliche elektrochemische Oxidationstechnologie, die speziell zur Entfernung von toxischen Substanzen aus Abwasser entwickelt wurde, welche Mikroorganismen (Belebtschlamm, nitrifizierende Bakterien, anaerobe Bakterien usw.) hemmen oder abtöten. Typische Quellen sind: Antibiotikaabwasser, Pestizidabwasser, chemische Syntheseabwässer, industrielle Abwässer, die Biozide/Konservierungsmittel enthalten, und Deponiesickerwasser. Eine direkte Einleitung dieser Abwässer in das biologische Behandlungssystem würde zum Absterben von Mikroorganismen, zur Zersetzung des Schlamms und zum Zusammenbruch der Behandlungseffizienz führen. Die elektrochemische Oxidation erzeugt am Anoden starke Oxidationsspezies (Hydroxylradikale·OH, aktives Chlor usw.), die die Molekülstruktur toxischer Substanzen zerstören und sie in nicht-toxische oder wenig toxische, biologisch abbaubare niedermolekulare organische Verbindungen umwandeln. Dies beseitigt die Hemmwirkung auf Mikroorganismen und erhöht gleichzeitig das BOD/COD-Verhältnis, wodurch sicherere Bedingungen für die nachfolgende biologische Behandlung geschaffen werden. Das System besteht aus einem Vorfilter, einem elektrochemischen Motor-Modul, einer dedizierten Hochfrequenz-Gleichstromversorgung und einem Umlaufwassertank. Es bietet Vorteile wie keine chemischen Zusätze, keine festen Restabfälle, keine Elektrodenablagerungen oder -verstopfungen, eine gründliche Toxizitätsentfernung und keine Sekundärverschmutzung.

Kernkomponenten

Vorfilter: Korbförmiger oder selbstreinigender Filter zur Entfernung von groben Schwebstoffen und Verunreinigungen, zum Schutz der Elektroden und der Umwälzpumpe.

Elektrochemisches Elektrodenmodul: Verwendet korrosionsbeständige Hochleistungselektroden mit internen Strömungsführungs- und Wasserverteilungsstrukturen.

Hochfrequenz-Gleichstromversorgung: Leistungsstarke geregelte/konstantstromfähige Stromversorgung mit Überlast-, Kurzschluss- und Überhitzungsschutz; kontinuierlich einstellbare Strom-/Spannungsdichte.

Umlaufwassertank: Hergestellt aus PE- oder PP-Material, ausgestattet mit Niveauregelung und einer Umwälzpumpe, unterstützt Batch-Umlauf oder kontinuierliche Durchflussverarbeitung.

Schaltschrank: SPS-Vollautomatiksteuerung, Touchscreen-HMI, verriegelte Steuerung von Flüssigkeitseinlass, Umwälzung und Abfluss, Störungsalarm und Unterstützung für Fernüberwachung.

Arbeitsprinzip

Abwasser, das mikrobielle Toxine enthält, gelangt nach der Vorfiltration in einen Umlaufwassertank und wird dann in einen elektrochemischen Reaktor gepumpt. Unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes:

Direkte Elektrooxidation: Toxische organische Verbindungen (wie Antibiotika, Cyanide, Phenole und heterozyklische Verbindungen) verlieren direkt an der Anodenoberfläche Elektronen, ihre Molekülstruktur wird zerstört und toxische Gruppen werden abgebaut.

Indirekte Elektrooxidation: Die Anode elektrolysiert Chloridionen im Wasser oder Abwasser, um starke oxidierende freie Radikale (·OH, O₃, HClO/ClO⁻, etc.) zu erzeugen. Diese reaktiven Spezies diffundieren in die Lösung und greifen toxische Substanzen nicht-selektiv an, wandeln sie in niedermolekulare organische Säuren, CO₂ und Wasser oder in biologisch abbaubare Zwischenprodukte um.

Toxizitätseliminierung: Nach der elektrochemischen Behandlung nimmt die Wachstumshemmungsrate von Belebtschlammbakterien durch das Abwasser signifikant ab (typischerweise von >80% auf <20%), wodurch Mikroorganismen normal wachsen und Stoffwechsel betreiben können.

Verbesserte biologische Abbaubarkeit: Refraktäre makromolekulare toxische Substanzen werden in kleinere Moleküle zerlegt, wodurch das BOD₅/CODcr-Verhältnis um mehr als 0,2 erhöht wird, was die nachfolgende biochemische Behandlung erleichtert.

Das System zirkuliert die Behandlung, bis die Toxizitätswerte die Standards erfüllen, danach kann es zu nachfolgenden biochemischen Einheiten übergehen oder direkt abgeleitet werden.

Hauptvorteile

Präzise Entfernung mikrobieller Toxizität: Zielt auf Belebtschlammhemmung, Nitrifikationshemmung und anaerobe Bakterientoxizität ab und erreicht eine Entfernungsrate von 80%-95%. Das behandelte Abwasser hat keine hemmende Wirkung auf das biologische System.

Schutz der Stabilität des biologischen Systems: Als Vorbehandlungseinheit verhindert es, dass der biologische Behandlungstank durch den Einfluss toxischer Abwässer gelähmt wird, und verbessert die Betriebssicherheit von Kläranlagen oder industriellen Abwasserbehandlungsanlagen erheblich.

Verbesserung der biologischen Abbaubarkeit: Wandelt refraktäre organische Materie in leicht biologisch abbaubare Substanzen um, erhöht das B/C-Verhältnis um 0,2-0,4 und schafft günstige Bedingungen für die nachfolgende Hydrolyse-Versäuerung, aerobe oder anaerobe Behandlung.

Chemikalienfrei: Es werden keine chemischen Reagenzien in das behandelte Abwasser eingebracht und es entstehen keine festen Restabfälle.

Breite Anwendbarkeit: Wirksam gegen typische mikrobielle toxische Substanzen wie Antibiotika, Biozide, Cyanide, Phenole, Formaldehyd, Pyridin und Chinolin.

Einfache Bedienung: Die SPS-Automatiksteuerung ermöglicht eine flexible Reaktion auf Schwankungen der Wasserqualität durch Anpassung von Strom/Spannung, wodurch häufige Tests und Reagenzienanpassungen entfallen.

Lange Elektrodenlebensdauer: Die Elektrodenmodule sind nicht verbrauchbar, frei von Ablagerungen und Verstopfungen; sie sind korrosions- und passivierungsbeständig und halten bei normalem Gebrauch mehr als 2 Jahre.

Modulare Skid-Montage: Sie haben eine geringe Stellfläche und können flexibel in bestehende Vorbehandlungsabschnitte integriert werden.

Technische Parameter

Verarbeitungskapazität: 1 – 50 m³/h

Nennleistung: 5 – 200 kW (anpassbar je nach Wasserqualität)

Spannung: 0 – 20 V (einstellbar)

Hydraulische Verweilzeit (HRT): Anpassbar je nach Wasserqualität

Entfernungsrate mikrobieller Toxizität: ≥80% (kann Toxizität auf nicht-hemmende Werte reduzieren)

BOD₅/CODcr-Verbesserung: Kann auf 0,2 – 0,4 erhöht werden

COD-Entfernungsrate: 40% – 75% (teilweise in biologisch abbaubare Zwischenprodukte umgewandelt)

Volumen des Umlaufwassertanks: 1 – 30 m³

Hauptmaterial: PP / GFK / 304/316L Edelstahl

Stromversorgung: Anpassbar auf Anfrage

Anwendungsbereiche

Pharmazeutische Abwässer (Hemmung des Belebtschlamms durch Antibiotika und Zwischenprodukte der synthetischen Medizin)

Pestizid- und Herbizidabwässer (Toxizität für nitrifizierende Bakterien und aerobe Bakterien)

Chemische Syntheseabwässer (enthält Cyanid, Phenol und heterozyklische Verbindungen)

Deponiesickerwasser (Hemmung von Mikroorganismen durch hohe Konzentrationen an Ammoniakstickstoff und organischen Toxinen)

Abwässer aus Färberei und Druckerei (Biotoxizität bestimmter refraktärer Farbstoffe und Hilfsstoffe)

Abwässer aus Krankenhäusern und medizinischen Zentren (Einfluss von Desinfektionsmittelrückständen auf biochemische Systeme)

Industrielle Abwässer, die Inhibitoren wie Biozide, Konservierungsmittel und Tenside enthalten

Wir können die Elektrodenauswahl, Stromdichte und Behandlungszeit basierend auf den Testergebnissen der Hemmungsrate des Abwassers auf Belebtschlamm bereitstellen. Wir laden Sie ein, Wasserproben zu senden oder mikrobielle Toxizitätsdaten für kundenspezifische Lösungen bereitzustellen.