I processi tradizionali di trattamento delle acque reflue della produzione biochimica impiegano tipicamente un lungo processo che combina "pretrattamento + trattamento biochimico (idrolisi acidificazione + A/O, ecc.) + trattamento avanzato". Tuttavia, nell'operatività effettiva, si sono riscontrate a lungo le seguenti difficoltà: i residui di antibiotici inibiscono il sistema biochimico: gli antibiotici residui nelle acque reflue di fermentazione e semi-sintetiche della produzione biochimica inibiscono significativamente i batteri nitrificanti ed eterotrofi nel fango attivo, portando a una bassa efficienza di trattamento o persino al collasso del sistema biochimico. La materia organica recalcitrante non può essere rimossa biologicamente: i composti eterociclici, i nitrobenzeni e gli idrocarburi clorurati nelle acque reflue sintetiche della produzione biochimica sono altamente resistenti ai microrganismi e la fase biochimica ha quasi nessun effetto sulla rimozione di questi tipi di COD. L'alta salinità inibisce i processi biochimici e può persino paralizzare il sistema: i sistemi convenzionali a fango attivo sono fondamentalmente incapaci di operare con acque reflue ad alta salinità, richiedendo diluizione o desalinizzazione per evaporazione, aumentando significativamente i costi di trattamento. Il cambio di tipo di prodotto porta a drastici cambiamenti nella qualità delle acque reflue. Le fluttuazioni nella qualità dell'acqua e un lungo periodo di acclimatamento (2-4 settimane) per il sistema biochimico, unitamente alle difficoltà nel raggiungere gli standard di effluente durante il periodo di transizione, contribuiscono tutti a quanto segue:

Questo sistema impiega la tecnologia di ossidazione elettrochimica, svolgendo un ruolo cruciale in più fasi del trattamento delle acque reflue della produzione biochimica:Per acque reflue di fermentazione della produzione biochimica - rimuove efficientemente l'attività residua degli antibiotici, garantendo un funzionamento stabile del sistema biochimico; rimuove anche sinergicamente il COD e l'azoto ammoniacale.Questo sistema mira al liquor madre ad alta salinità/pretrattamento per evaporazione - rimuove il COD e il colore dalle acque reflue ad alta salinità, migliorando la qualità del sale cristallizzato evaporato e riducendo lo scarico del liquor madre.II. Difficoltà nel trattamento delle acque reflue della produzione biochimica e soluzioni di questa apparecchiatura

Affrontare le difficoltàI residui di antibiotici inibiscono fortemente il fango attivo, rendendo il sistema biologico incline all'avvelenamento e al collasso.

L'ossidazione elettrochimica distrugge i gruppi attivi degli antibiotici, inattivandoli completamente, permettendo all'effluente di entrare in sicurezza nel sistema biologico.<0,15), rendendo impossibile un trattamento efficace con semplici metodi biologici.

I processi elettrochimici di apertura dell'anello e rottura dei legami convertono le grandi molecole organiche recalcitranti in piccoli acidi organici, aumentando il rapporto B/C a oltre 0,35.La risposta elettrochimica è rapida: la corrente aumenta quando la tossicità aumenta e diminuisce quando il COD diminuisce, con regolazione automatica entro pochi minuti, adattandosi a vari shock di qualità dell'acqua.

Le acque reflue sintetiche della produzione biochimica hanno un COD estremamente elevato e i tradizionali metodi di "diluizione + trattamento biologico" comportano volumi massicci di acque reflue.

Il trattamento elettrochimico di acque reflue ad alta concentrazione (senza diluizione) riduce significativamente il COD e la tossicità prima che entrino nel sistema di trattamento biologico, riducendo così significativamente il carico sullo stadio di trattamento biologico e la quantità di acqua di diluizione richiesta.

Le acque reflue ad alta salinità causano uno squilibrio di pressione osmotica nel sistema biologico, con conseguente morte di un gran numero di microrganismi.Il trattamento profondo Fenton produce un'enorme quantità di fanghi di ferro (0,5-3 kg di fanghi di ferro pericolosi per tonnellata d'acqua) e il costo di smaltimento è estremamente elevato.

Zero prodotti chimici, zero fanghi di ferro, zero rifiuti solidi; il processo di trattamento profondo non genera rifiuti pericolosi.L'elettrochimica, agendo come barriera stabilizzante prima del trattamento biochimico, può completare la detossificazione e migliorare la biodegradabilità entro 1-2 ore indipendentemente dai cambiamenti nella composizione delle acque reflue, garantendo la stabilità dell'afflusso per il trattamento biochimico.

Le acque reflue della produzione biochimica contenenti colori scuri (composti nitro, intermedi di coloranti, ecc.) hanno scarse proprietà sensoriali e il loro colore è difficile da biodegradare.	La rottura elettrochimica della struttura coniugata dei cromofori si traduce in un effluente incolore e trasparente con un tasso di rimozione del colore ≥90%.
III. Principio di funzionamento	Le acque reflue della produzione biochimica, dopo essere state trattate mediante vagliatura, sedimentazione o filtrazione per rimuovere i solidi sospesi, entrano in un reattore elettrochimico. La purificazione viene ottenuta attraverso i seguenti percorsi di ossidazione, a seconda degli obiettivi di trattamento e delle caratteristiche delle acque reflue:
(1) Inattivazione di antibiotici/sostanze attiveI residui di antibiotici e gli ingredienti attivi nelle acque reflue della produzione biochimica sono la causa principale del collasso del sistema biochimico. Nel reattore elettrochimico:	Antibiotici (penicilline, cefalosporine): Sotto ossidazione anodica, gli anelli si rompono, perdendo l'attività antibatterica.
Macrolattoni: Gli anelli lattonici vengono ossidati e aperti, la struttura molecolare si riarrangia e l'attività biologica scompare.	Tetracicline: La struttura policiclica coniugata viene attaccata dai radicali idrossilici, il sistema ad anello si rompe e la capacità antibatterica viene persa.
Nitroimidazoli, Chinoloni: Il gruppo nitro e la struttura eterociclica vengono ossidati e distrutti, eliminando la mutagenicità e l'attività antibatterica. (2) Elettro-ossidazione diretta (inquinanti organici nelle acque reflue (nitrobenzene, anilina, composti eterociclici, idrocarburi clorurati, idrocarburi policiclici aromatici, ecc.) vengono ossidati direttamente sulla superficie dell'anodo perdendo elettroni:	Gli anelli aromatici vengono idrossilati e poi si aprono → acidi organici a molecola piccola
Gli anelli eterociclici (contenenti N/S/O) vengono ossidati e si aprono → eliminazione della biotossicità	I gruppi nitro vengono ridotti/ossidati → denitrazione e apertura dell'anello
I composti organici a catena lunga vengono rotti → (2) Piccole molecole degradabili: l'ossidazione diretta trasforma grandi molecole di COD recalcitranti nelle acque reflue in materia organica a molecola piccola microbicamente degradabile, aumentando significativamente il rapporto B/C.	(3) Elettro-ossidazione indiretta: l'elettrolisi anodica dell'acqua genera radicali idrossilici (·OH), mentre utilizza contemporaneamente ioni cloruro naturalmente presenti nelle acque reflue per generare cloro attivo (Cl₂, HOCl, OCl⁻). Questi due forti agenti ossidanti si diffondono nella soluzione, integrando l'ossidazione degli inquinanti che l'ossidazione diretta non poteva raggiungere, garantendo una completa detossificazione e un'efficienza di rimozione del COD.
(4) Rimozione sinergica di COD e azoto ammoniacale: per le acque reflue della produzione biochimica contenenti azoto ammoniacale, il cloro attivo può ossidare simultaneamente l'azoto ammoniacale in azoto gassoso, ottenendo la rimozione sinergica di COD e azoto ammoniacale nella stessa apparecchiatura.	(5) Eliminazione del colore: i gruppi cromogeni come i composti nitro, gli intermedi di coloranti azoici e i chinoni vengono ossidati, rompendo le loro strutture coniugate, con conseguente effluente incolore e trasparente.
Vantaggi	illustrare

Rapida inattivazione dei residui di antibiotici

Miglioramento significativo delle proprietà biochimiche

Il rapporto B/C aumenta da 0,05-0,15 a 0,35-0,60, con un aumento del 40%-70% del tasso di rimozione del COD per il sistema biochimico.Trattamento diretto di acqua grezza ad alta concentrazione

Nessuna diluizione richiesta; può essere trattata direttamente, evitando il ciclo inefficace di "diluizione-riprocessamento". Adattato ad ambienti ad alta salinitàI sali (come NaCl) nelle acque reflue della produzione biochimica non solo non inibiscono la reazione, ma migliorano anche l'efficienza di ossidazione generando cloro attivo; maggiore è la salinità, migliore è l'effetto del trattamento.Quando il cambio di prodotto o la regolazione del processo portano a cambiamenti nella composizione delle acque reflue, l'intensità del trattamento può essere adattata entro pochi minuti tramite la regolazione della corrente, eliminando la necessità di acclimatazione biologica e attesa.

Dosaggio chimico zero

Nessun ossidante chimico, flocculante, acido o alcali viene aggiunto; consuma solo elettricità.

Funzionamento sicuro a temperatura e pressione normali

Tensione operativa 3~15V DC, nessuna alta tensione, nessuna alta temperatura, nessun rischio di perdite chimiche.

Elettrodi anti-incrostazione e resistenti alla corrosioneGli elettrodi rivestiti compositi a base di titanio sono resistenti a vari componenti corrosivi nelle acque reflue della produzione biochimica, non si incrostano o intasano e operano stabilmente per lunghi periodi.V. Parametri tecnici (personalizzabili)

parametro

ambito

Volume di elaborazione

1 ~ 1000 m³/giorno (operazione parallela modulare)

Potenza installata

5 ~ 500 kW (a seconda della concentrazione dell'acqua e dell'obiettivo di trattamento)

Tensione operativaTDS in ingresso

Nessun requisito (l'ambiente ad alta salinità è benefico per l'efficienza elettrochimica)

COD effluenteAzoto ammoniacale nell'effluente

Tasso di rimozione: 30%~97%	Colore dell'acqua
Tasso di rimozione ≥90%, incolore e trasparente	Materiale dell'attrezzatura
PP / Acciaio inossidabile / Titanio	Requisiti dell'acqua in ingresso (pretrattamento consigliato)
SS ≤ 100 mg/L, olio ≤ 50 mg/L, pH 4~10 (ampio intervallo di adattabilità)	V
I	. Opzione 1: Detossificazione di pretrattamento
acque reflue della produzione biochimica (alta concentrazione/alta tossicità) → Griglia/Serbatoio di equalizzazione → Sedimentazione/Galleggiamento (rimozione SS e olio) → Apparecchiatura elettrochimica (inattivazione antibiotici, apertura anelli e rottura legami, miglioramento rapporto B/C) → Serbatoio intermedio → Sistema biologico (idrolisi acidificazione + A/O o A²/O) → Scarico conforme agli standard	Spiegazione: L'unità di detossificazione elettrochimica si trova prima del sistema biologico e svolge le funzioni principali di "inattivazione antibiotici + eliminazione tossicità + apertura anelli di sostanze recalcitranti". Questo è il processo più critico nel trattamento delle acque reflue della produzione biochimica: l'introduzione diretta di acque reflue non trattate della produzione biochimica nel sistema biologico comporta un rischio estremamente elevato di collasso del sistema. Dopo la detossificazione, il rapporto B/C dell'effluente è ≥0,35, il tasso di rimozione del COD dello stadio biologico è significativamente migliorato e l'intero sistema opera in modo stabile e affidabile.
Opzione 2: Trattamento avanzato per soddisfare gli standard (applicabile quando il COD/colore dell'effluente biochimico non soddisfa ancora gli standard)Acque reflue della produzione biochimica → Pretrattamento → Sistema biochimico → Serbatoio di sedimentazione secondario → Unità di trattamento elettrochimico (rimozione COD ostinato residuo e colore) → Scarico standard/Riutilizzo Nota: Quando l'effluente biochimico e il colore non soddisfano ancora gli standard di scarico, viene aggiunta un'unità di trattamento avanzato elettrochimico dopo il sistema biochimico per ridurre il COD ed eliminare completamente il colore, soddisfacendo pienamente gli standard di scarico diretto.	Opzione 3: Conformità diretta dell'acqua grezza
Acque reflue della produzione biochimica → Pretrattamento (rimozione SS) → Apparecchiatura di trattamento elettrochimico → Effluente → Scarico standard o condotta del parco industriale

Apparecchiature per il trattamento elettrochimico delle acque reflue per il trattamento delle acque reflue della produzione biochimica.

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Apparecchiature elettrochimiche per il trattamento delle acque reflue per il recupero delle risorse di acque reflue ad alta salinità.

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