1新乡市牧野区环保局 453000；2新乡市排水工程有限公司 453000
关键词：催化反应；高频电芬顿；高频电絮凝；膜技术；生化处理
改革开放40年来，我国经济呈现高速发展的态势，同时环境污染问题也日渐突出，包括地表水和地下水受到严重污染，对农业、水产业、水源地造成严重威胁。因此2019年三部委行文［2019］52号，要求近三年内城镇污水提质增效，以便遏制环境恶化的趋势。
在环保治理中，多采用膜技术、生化处理及多效蒸发器，处理结果：投资增加、运行费用提高、不能稳定达标，且存在很多后遗症。
膜技术一般采用超滤、反渗透、电渗析等，共同点是利用微孔进行过滤，过滤通过的是水分子和小于微孔溶性物质。监测结果：出水显示COD大大降低，而高浓度的有机废水通过膜孔的最大量约40%，60%未通过膜孔的浓水，处理起来难度更大，只好将浓水或掺煤烧掉，或进焚烧炉烧掉，由于环保的干预，浓水只好花大价钱采用多效蒸发器解决。因此处理工业废水选择处理工艺应慎重。
生化处理在污水处理中普遍使用，做出了历史性贡献，由于细菌和微生物的酶转化作用，对于生活污水处理场都能够稳定达到一级A排放标准。但当工业废水同时进入时，带进了高分子有机化合物、高氨氮、高磷、金属离子时，原生化系统就显得无能为力了。随之出现了MBR或MBBR技术，这些技术的介入使废水排放标准大大提升，甚至可以达到地表水Ⅲ类标准。但由于MBR的微孔只有0.02微米，当废水中存在污泥和细菌胶团时，微孔随时间推移很容易被堵塞，此时净水的渗透物理作用很难得到保证，即使加入磁粉（MBBR）或设置内、外吹，微孔逐渐被堵不能从根本上解决，反而增加了维修成本，并使排水量降低，因此，当生化处理时，要根据废水状况，慎重选择。
高频直流电化学技术在废水处理中应运而生，初期采用脉冲直流电解，电源采用直流电，将市售交流电通过硅整流或二极管整流获得，由于直流电压和电流是可控的，与微电解工艺相比处理废水有很大进步，可用于脱色、分解有限的有机物、重金属降解等，但对高分子有机物、苯类杂苯类、高氨氮、高COD、高磷、高盐废水、混合型重金属废水处理，处理效果并不理想，主要问题在于水解酸化能力有限，对有机分子的结构触及有限，或者说污染因子的有机态改动不了，在未获得氧化还原极强的有效物质之前，这些问题直接影响了有机废水处理的效果，同时也指明了电化学的方向。
针对普通电化学处理存在的问题，经过多年实践，研制开发的超强氧化还原废水处理装置已经面世，并获得国家级科技评价，结论“达到国际先进水平”。
处理工艺：
.png)
该装置依据废水特点及使用条件，可分为高频电絮凝和高频电芬顿两种处理工艺。该技术对有机废水处理充分显示了切割瓦解——氧化还原——脱色脱臭脱毒——深度气浮——深度絮凝等五项功能，这有赖于电解槽中的极板反应、催化反应、高频反应。极板反应首先将水电解，产生原生态的氢离子、氧离子、氢氧根离子；催化反应是双氧水在亚铁离子催化下，产生羟基自由基［·OH］和提高水解酸化能力；高频反应是产生2万赫兹以上电频率和离子流，在三种综合反应下，使氧化还原反应成万级数增加，使有机氮氧化成为无机氮，使有机磷氧化成无机磷，使污染因子由有机态变为无机态絮凝沉淀下来。对重金属废水，一次处理可达到《电镀污染物排放标准》表三标准，且杀菌消毒作用十分明显。处理后的水清澈透明、无色无味。
实践证明，对各种有机物和重金属废水，特别是难降解的有机物，废水治理都取得了很好效果。
某垃圾渗透液处理COD8756mg/L，采用高频电絮凝＋生化处理（A/O工艺），处理结果COD＜20mg/L、重金属未检出、总氮＜0.03mg/L、、粪大肠菌群＜120个，运行费用3.4元/吨水。
某电镀厂废水处理，含铬、镍、铜离子，采用高频电絮凝技术，一次性处理后，Cr+60.8mg/L降为0.032mg/L、Ni+21.5mg/L降为0.05mg/L、Cu+2 2mg/L降为0.014mg/L、COD150mg/L降为24mg/L，产生污泥量3公斤/吨水（干泥），运行费用1.6元/吨水。
某焦化厂废水处理，采用高频电絮凝＋高频电芬顿＋生化（A/O工艺），处理结果：COD20000mg/L降为60mg/L、色度500降为5（倍）、SS350mg/L降为10mg/L，运行费用9.5元/吨水。
某养牛场废水处理，采用高频絮凝＋生化（A/O工艺），处理结果：COD6395mg/L降为40mg/L、总磷5mg/L降为0.03mg/L、SS250mg/L降为3mg/L，运行费用2.3元/吨水。
某矿渣废水处理，采用高频电芬顿处理，处理结果：总砷2.2mg/L降为0.3mg/L、总铅2mg/L降为0.03mg/L、总镉0.3mg/L降为0.001mg/L，运行费用1.5元/吨水。
某医药废水处理，含苯类、杂苯类、吗啉、采用三级高频电芬顿＋生化（A/O工艺），处理结果：COD140000mg/L降为200mg/L（20小时），进管网，运行费用27.2元/吨水。
某印染废水处理，采用二级高频电芬顿＋生化（A/O工艺），处理结果：COD2100mg/L降为100mg/L、氨氮750mg/L降为100mg/L、磷155mg/L降为1.5mg/L，达到进管网标准，运行费用12元/吨水。
上述实例证明：高频直流电化学技术，在废水治理中显示了巨大的功能，针对重金属废水采取高频电絮凝技术，一次即可达到表三标准，对于各种有机废水采用一级、多级，或电絮凝和电芬顿混合使用，皆可稳定达标排放。
高频直流电化学技术的问世，使废水处理由复杂变为简单，由不可能变为可能，由不可进生化变为顺利进生化，由一级A排放标准提标改造为地表水Ⅲ、Ⅳ类标准成为现实，且占地面积小、投资省、易管理维修、使用寿命长、处理费用低等优势，在环保治理中将会产生巨大的社会效益、经济效益和环境效益。