Thiết bị xử lý nước thải điện hóa: dùng để loại bỏ độc tố sinh học khỏi nước thải

Thiết bị xử lý nước thải oxy hóa điện hóa | Loại bỏ độc tính vi sinh vật, cải thiện khả năng phân hủy sinh học, và ngăn ngừa sự đóng cặn và tắc nghẽn của các mô-đun điện cực.

Thiết bị này sử dụng công nghệ oxy hóa điện hóa tiên tiến, được thiết kế đặc biệt để loại bỏ các chất độc hại trong nước thải gây ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật (bùn hoạt tính, vi khuẩn nitrat hóa, vi khuẩn kỵ khí, v.v.). Các nguồn điển hình bao gồm: nước thải kháng sinh, nước thải thuốc trừ sâu, nước thải tổng hợp hóa học, nước thải công nghiệp chứa chất diệt khuẩn/chất bảo quản, và nước rỉ rác. Việc đưa trực tiếp các loại nước thải này vào hệ thống xử lý sinh học sẽ dẫn đến chết vi sinh vật, phân rã bùn, và sụp đổ hiệu quả xử lý. Oxy hóa điện hóa tạo ra các gốc oxy hóa mạnh (gốc hydroxyl·OH, clo hoạt tính, v.v.) tại cực dương, phá hủy cấu trúc phân tử của các chất độc hại và chuyển hóa chúng thành các hợp chất hữu cơ phân tử nhỏ, ít độc hoặc không độc, có khả năng phân hủy sinh học. Điều này loại bỏ tác động ức chế lên vi sinh vật và đồng thời tăng tỷ lệ BOD/COD, tạo điều kiện an toàn hơn cho xử lý sinh học tiếp theo. Hệ thống bao gồm bộ lọc sơ bộ, mô-đun điện hóa, bộ nguồn DC tần số cao chuyên dụng và bể tuần hoàn nước. Nó mang lại những lợi ích như không sử dụng hóa chất phụ gia, không tạo ra chất thải rắn dư thừa, không bị đóng cặn hoặc tắc nghẽn điện cực, loại bỏ độc tính triệt để và không gây ô nhiễm thứ cấp.

các thành phần cốt lõi

Bộ lọc sơ bộ: Bộ lọc dạng rổ hoặc tự làm sạch để loại bỏ các hạt rắn lơ lửng lớn và mảnh vụn, bảo vệ điện cực và bơm tuần hoàn.

Mô-đun điện cực điện hóa: Sử dụng các điện cực hiệu suất cao, chống ăn mòn với cấu trúc dẫn hướng dòng chảy và phân phối nước bên trong.

Bộ nguồn DC tần số cao: Bộ nguồn điều chỉnh/dòng điện không đổi công suất cao với các chức năng bảo vệ quá tải, ngắn mạch và quá nhiệt; mật độ dòng điện/điện áp có thể điều chỉnh liên tục.

Bể tuần hoàn nước: Làm bằng vật liệu PE hoặc PP, được trang bị bộ điều khiển mức nước và bơm tuần hoàn, hỗ trợ xử lý theo mẻ hoặc xử lý liên tục.

Tủ điều khiển: Điều khiển hoàn toàn tự động bằng PLC, giao diện HMI màn hình cảm ứng, điều khiển liên động nạp, tuần hoàn và xả nước, cảnh báo lỗi và hỗ trợ giám sát từ xa.

Nguyên lý hoạt động

Nước thải chứa độc tố vi sinh vật đi vào bể tuần hoàn nước sau khi lọc sơ bộ và sau đó được bơm vào lò phản ứng điện hóa. Dưới tác động của điện trường:

Oxy hóa điện trực tiếp: Các hợp chất hữu cơ độc hại (như kháng sinh, xyanua, phenol và các hợp chất dị vòng) trực tiếp mất electron trên bề mặt cực dương, cấu trúc phân tử của chúng bị phá hủy và các nhóm độc hại bị phân hủy.

Oxy hóa điện gián tiếp: Cực dương điện phân các ion clorua trong nước hoặc nước thải để tạo ra các gốc tự do oxy hóa mạnh (·OH, O₃, HClO/ClO⁻, v.v.). Các loài phản ứng này khuếch tán vào dung dịch, tấn công không chọn lọc các chất độc hại, chuyển hóa chúng thành các axit hữu cơ phân tử nhỏ, CO₂, và nước, hoặc thành các sản phẩm trung gian có khả năng phân hủy sinh học.

Loại bỏ độc tính: Sau khi xử lý điện hóa, tốc độ ức chế sự phát triển của vi khuẩn bùn hoạt tính bởi nước thải giảm đáng kể (thường từ >80% xuống còn <20%), cho phép vi sinh vật phát triển và trao đổi chất bình thường.

Cải thiện khả năng phân hủy sinh học: Các chất độc hại phân tử lớn khó phân hủy được phân hủy thành các phân tử nhỏ hơn, làm tăng tỷ lệ BOD₅/CODcr lên hơn 0,2, tạo điều kiện thuận lợi cho xử lý sinh hóa tiếp theo.

Hệ thống tuần hoàn xử lý cho đến khi mức độ độc tính đạt tiêu chuẩn, sau đó có thể chuyển sang các đơn vị xử lý sinh hóa tiếp theo hoặc xả trực tiếp.

Ưu điểm chính

Loại bỏ chính xác độc tính vi sinh vật: Nhắm mục tiêu ức chế bùn hoạt tính, ức chế nitrat hóa và độc tính vi khuẩn kỵ khí, đạt tỷ lệ loại bỏ 80%-95%. Nước thải đã qua xử lý không gây ức chế cho hệ thống sinh học.

Bảo vệ sự ổn định của hệ thống sinh học: Là một đơn vị tiền xử lý, nó ngăn chặn bể xử lý sinh học bị tê liệt do tác động của nước thải độc hại, cải thiện đáng kể độ tin cậy vận hành của nhà máy xử lý nước thải hoặc trạm xử lý nước thải công nghiệp.

Cải thiện khả năng phân hủy sinh học: Chuyển hóa chất hữu cơ khó phân hủy thành các chất dễ phân hủy sinh học, tăng tỷ lệ B/C lên 0,2-0,4, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình axit hóa thủy phân, xử lý hiếu khí hoặc kỵ khí tiếp theo.

Không hóa chất: Không thêm hóa chất vào nước thải đã xử lý và không tạo ra chất thải rắn dư thừa.

Ứng dụng rộng rãi: Hiệu quả đối với các chất độc hại vi sinh vật điển hình như kháng sinh, chất diệt khuẩn, xyanua, phenol, formaldehyde, pyridine và quinoline.

Vận hành dễ dàng: Điều khiển tự động PLC cho phép phản ứng linh hoạt với sự biến động chất lượng nước bằng cách điều chỉnh dòng điện/điện áp, loại bỏ nhu cầu kiểm tra thường xuyên và điều chỉnh hóa chất.

Tuổi thọ điện cực cao: Các mô-đun điện cực không tiêu hao, không đóng cặn và không bị tắc nghẽn; chúng chống ăn mòn và chống thụ động hóa, và có thể kéo dài hơn 2 năm khi sử dụng bình thường.

Lắp đặt theo mô-đun trên khung: Chúng có diện tích nhỏ và có thể tích hợp linh hoạt vào các bộ phận tiền xử lý hiện có.

Thông số kỹ thuật

Công suất xử lý: 1 – 50 m³/h

Công suất định mức: 5 – 200 kW (có thể tùy chỉnh dựa trên chất lượng nước)

Điện áp: 0 – 20 V (có thể điều chỉnh)

Thời gian lưu thủy lực (HRT): Có thể tùy chỉnh dựa trên chất lượng nước

Tỷ lệ loại bỏ độc tính vi sinh vật: ≥80% (có thể giảm độc tính xuống mức không ức chế)

Cải thiện BOD₅/CODcr: Có thể tăng lên 0,2 – 0,4

Tỷ lệ loại bỏ COD: 40% – 75% (một phần chuyển hóa thành các sản phẩm trung gian có khả năng phân hủy sinh học)

Thể tích bể tuần hoàn nước: 1 – 30 m³

Vật liệu chính: PP / FRP / thép không gỉ 304/316L

Nguồn điện: Có thể tùy chỉnh theo yêu cầu

Lĩnh vực ứng dụng

Nước thải dược phẩm (ức chế bùn hoạt tính bởi kháng sinh và các chất trung gian tổng hợp thuốc)

Nước thải thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ (độc tính đối với vi khuẩn nitrat hóa và vi khuẩn hiếu khí)

Nước thải tổng hợp hóa học (chứa xyanua, phenol và các hợp chất dị vòng)

Nước rỉ rác (sự ức chế vi sinh vật bởi nồng độ cao nitơ amoniac và độc tố hữu cơ)

Nước thải nhuộm và in (độc tính sinh học của một số thuốc nhuộm và phụ gia khó phân hủy)

Nước thải bệnh viện và trung tâm y tế (tác động của dư lượng thuốc khử trùng lên hệ thống sinh hóa)

Nước thải công nghiệp chứa các chất ức chế như chất diệt khuẩn, chất bảo quản và chất hoạt động bề mặt

Chúng tôi có thể cung cấp lựa chọn điện cực, mật độ dòng điện và thời gian xử lý dựa trên kết quả thử nghiệm tốc độ ức chế của nước thải đối với bùn hoạt tính. Chúng tôi hoan nghênh quý khách gửi mẫu nước hoặc cung cấp dữ liệu độc tính vi sinh vật để có giải pháp tùy chỉnh.