獲獎榮譽(yù)：2016 年 8 月通過國家級科技評價，結(jié)論“達(dá)到國際先進(jìn)水平”.

2018 年 8 月獲環(huán)保部·環(huán)科學(xué)會“優(yōu)秀環(huán)保技術(shù)應(yīng)用獎”，并列入2018 年度“環(huán)保科技創(chuàng)新應(yīng)用目錄”. 榮獲三項國家專利證書。

適用范圍：用于處理各種有機(jī)廢水和各種重金屬廢水，確保廢水處理穩(wěn)定達(dá)標(biāo)并提標(biāo)改造。

改革開發(fā)四十年，我國經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)高速發(fā)展，同時生態(tài)環(huán)境也遭到嚴(yán)重破壞， 特別是地表水及地下水遭到嚴(yán)重威脅。2019 年三部委聯(lián)合發(fā)文[2019]52 號，要求近三年城鎮(zhèn)污水提質(zhì)增效，以便遏制環(huán)境惡化的趨勢。

相當(dāng)一段時間，環(huán)境治理滯后，環(huán)保技術(shù)仍停留在傳統(tǒng)工藝及方法上，造成廢水治理遇到很多瓶頸和困難，一方面廢水成份越來越復(fù)雜，污染因子突顯高分子、復(fù)合型大分子有機(jī)物，這部分有機(jī)分子極易溶解水，卻很難被氧化;另一方面環(huán)保技術(shù)魚目混珠，不經(jīng)濟(jì)、不可靠、不成熟的技術(shù)還很有市場，造成處理工藝越搞越復(fù)雜，投資費(fèi)用越來越高，運(yùn)行費(fèi)用越來越高，給國家和用戶造成很大負(fù)擔(dān)。

解決上述問題，必須從環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新上下功夫，常用的物理法、化學(xué)法已適應(yīng)不了環(huán)保要求，而當(dāng)前的生化法、膜技術(shù)、多效蒸發(fā)器，優(yōu)勢相當(dāng)突出， 而缺點(diǎn)也不可回避。

1、生化法處理工藝

生化法在處理廢水中作出了歷史性貢獻(xiàn)，由于其處理量大、低運(yùn)行成本、便于管理維護(hù)，被廣泛采用，遇到問題后，在生化范圍內(nèi)又出現(xiàn)了 A2/O，或厭氧、缺氧、好氧交替或多次重復(fù)使用。

對于低分子、低色度、低味、低毒的有機(jī)物，如生活污水，采用 A/O 工藝一般可達(dá)到一級 A 排放標(biāo)準(zhǔn)。但對于 COD 高、氨氮高、磷高、鹽高，或工業(yè)廢水進(jìn)入后，原生化系統(tǒng)很難維持，出現(xiàn)達(dá)標(biāo)困難，這是因?yàn)樯�化處理是靠微生物的酶轉(zhuǎn)化進(jìn)行的，即微生物的合成功能和分解功能，微生物自身嬌嫩，必須保證生存和繁殖條件，欲消化污染因子，對廢水的成分、PH 值、溫度、泥齡、碳源、氮源都要嚴(yán)格保證，否則硝化菌、反硝化菌、聚磷菌的質(zhì)和量保證不了， 生化處理就不能正常進(jìn)行，糾其原因是微生物的酶轉(zhuǎn)化能力是有限的，遇到高COD、高氨氮、高磷、高鹽，通俗一點(diǎn)講，微生物的作用就像剝洋蔥一樣，對其表層或可溶性，分子量微小的有點(diǎn)作用，遇到大分子、長鏈分子、或色重、味重、有毒的有機(jī)物，微生物非但消化不了，反而造成死亡，因此生化處理是有條件的，不是無所不能的。

2、生化+膜技術(shù)處理工藝

當(dāng)前國內(nèi)不少水處理廠在好氧段加入MBR 生物膜，在進(jìn)膜初期(3-5 月內(nèi))， 出水達(dá)到COD<30mg/L、磷<0.2mg/L、氨氮<3mg/L，很容易實(shí)現(xiàn)，但超過 5 個月， 排水水量減小，水質(zhì)變壞，主要原因是MBR 是過濾技術(shù)，微孔只有0.02～0.04μm， 只能使水分子、溶性顆粒、一價重金屬離子通過，采取物理滲透作用，當(dāng)污泥、

微生物團(tuán)、高分子有機(jī)物累積在微孔入口處，滲透力消失，過濾作用很快失去， 希望表面好氧、內(nèi)部厭氧的局面難以維持，特別是國產(chǎn)膜壽命 2-3 年，投資費(fèi)用很高，設(shè)計規(guī)模 3000T/d，MBR 費(fèi)用須 300 萬元左右，設(shè)計規(guī)模 5 萬噸/天， MBR 費(fèi)用需 8 千萬元左右。

為使 MBR 正常運(yùn)行，一般一年要維修兩次以上，或酸洗、或更換膜片，又增加維修費(fèi)用。也有人采用磁粉(即 MBBR)沖刷膜表面而防堵，結(jié)果造成膜片壽命縮短，同時還增加了污泥量。

事實(shí)證明，MBR 的應(yīng)用動機(jī)好，效果并不好，在水處理中采用任何過濾技術(shù)都是行不通的。

3、膜技術(shù)及多效蒸發(fā)器處理工藝

凡采用膜技術(shù)，如超濾、反滲透、納濾、MBR 等，對高濃度廢水處理時，都遇到同一問題，即 40%的廢水通過了，仍還有 60%的廢水在膜前未通過，這部分水處理起來難度更大，只好采用多效蒸發(fā)器進(jìn)行固液分離，雖可解決少量廢水排放問題，但后遺癥很大：⑴投資費(fèi)用高，某家化工企業(yè)處理量 10T/h，四效蒸發(fā)器投資 4000 萬元，運(yùn)行費(fèi)用 120 元/噸水。⑵分離后的水不允許高空排放， 只能冷凝下來，不少用戶反映氨氮仍然超標(biāo)。⑶若廢水含有輕金屬，如鈉、鈣、鎂同時存在，蒸發(fā)器管道內(nèi)輕金屬沉淀，引起晶體膨脹使管道常爆裂，被迫停機(jī)維修。這就說明采用多效蒸發(fā)器是無奈之舉，且多數(shù)用戶是承受不起的。

4、超強(qiáng)氧化還原廢水處理裝置(CYH 法)

由于生態(tài)環(huán)境惡化和環(huán)保技術(shù)的要求，我公司獨(dú)立研制開發(fā)了“超強(qiáng)氧化還原廢水處理裝置”(CYH 法)，涵蓋了高頻電絮凝和高頻電芬頓兩種工藝，核心是高頻直流電化學(xué)，該技術(shù)對污染因子的分子結(jié)構(gòu)，具有開環(huán)斷鏈——氧化還原——脫色脫臭脫毒——深度氣浮——深度絮凝五項功能，這有賴于極板反應(yīng)、催化反應(yīng)、高頻反應(yīng)，在這三項綜合反應(yīng)作用下，在直流電場中產(chǎn)生了原生態(tài)的氫離子、氧離子、氫氧根離子、羥基自由基[·OH]，同時產(chǎn)生了強(qiáng)大的離子流呈萬級數(shù)增加。

實(shí)踐證明，對各種有機(jī)物和重金屬廢水，特別是難降解的有機(jī)物，廢水治理都取得了很好效果。

某垃圾滲濾液處理 COD8756mg/L，采用高頻電絮凝+生化處理(A/O工藝)， 處理結(jié)果 COD<20mg/L、重金屬未檢出、總氮<0.03mg/L、糞大腸菌群<120個， 運(yùn)行費(fèi)用 5 元/噸水，污泥生成量 6 公斤/噸水(干泥)。

某電鍍廠廢水處理，含鉻、鎳、銅離子，采用高頻電絮凝技術(shù)，一次性處理后，Cr+6 60.8mg/L 降為 0.032mg/L、Ni+2 21.5mg/L 降為 0.05mg/L、Cu+2 2mg/L 降為 0.014mg/L、COD150mg/L 降為 24mg/L，產(chǎn)生污泥量 3 公斤/噸水(干泥)，運(yùn)行費(fèi)用 2 元/噸水。

某焦化廠廢水處理，采用高頻電絮凝+高頻電芬頓+生化(A/O 工藝)，處理結(jié)果：COD20000mg/L 降為 60mg/L、色度 500 降為 5(倍)、SS350mg/L 降為 10mg/L， 運(yùn)行費(fèi)用 13 元/噸水，污泥生成量 5 公斤/噸水(干泥)。

某養(yǎng)牛場廢水處理，采用高頻電絮凝+生化(A/O工藝)，處理結(jié)果：

COD6395mg/L 降為 40mg/L、總磷 5mg/L 降為 0.03mg/L、SS250mg/L 降為 3mg/L， 運(yùn)行費(fèi)用 2.3 元/噸水。

某礦渣廢水處理，采用高頻電芬頓處理，處理結(jié)果：總砷2.2mg/L降為0.3mg/L、總鉛 2mg/L 降為 0.03mg/L、總鎘 0.3mg/L 降為 0.001mg/L，運(yùn)行費(fèi)用2.5元/噸水。

某醫(yī)藥廢水處理，含苯類、雜苯類、嗎啉、采用四級高頻電芬頓+生化(A/O 工藝)，處理結(jié)果：COD98666mg/L 降為 300mg/L，氨氮 2558mg/L 降至 16mg/L， 全鹽 85000mg/L 降至 1900mg/L，達(dá)到進(jìn)管網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行費(fèi)用 35.5 元/噸水。

某印染廢水處理，采用二級高頻電芬頓+生化(A/O 工藝)，處理結(jié)果： COD2100mg/L 降為 100mg/L、氨氮 750mg/L 降為 100mg/L、磷 155mg/L 降為1.5mg/L，達(dá)到進(jìn)管網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行費(fèi)用 20 元/噸水。

上述實(shí)例證明：高頻直流電化學(xué)技術(shù)，在廢水治理中顯示了強(qiáng)大的功能， 對于重金屬廢水采用高頻電絮凝技術(shù)，一次即可達(dá)到表三標(biāo)準(zhǔn)。對于各種有機(jī)廢水采用一級、多級，或電絮凝和電芬頓混合使用，皆可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

處理工藝及機(jī)理：

·當(dāng)廢水中 COD 較高時，在高頻直流電場中，對有機(jī)分子直接開環(huán)斷鏈， 使大分子變?yōu)樾》肿印⑹归L鏈分子變?yōu)槎替湻肿樱�同時被氧化絮凝下來。

·當(dāng)廢水中有氨氮時，在高頻直流電場中，首先使氨氮分解，有機(jī)氮被氧化成無機(jī)氮，生成硝酸鹽和亞硝酸鹽沉淀。

·當(dāng)廢水中含磷時，在原生態(tài)氧和羥基自由基[·OH]作用下，有機(jī)磷變?yōu)?無機(jī)磷，偏磷氧化成正磷沉淀下來。

·當(dāng)廢水全鹽較高時，采用多級高頻電絮凝，在強(qiáng)大裹挾作用下，全鹽去除率可達(dá) 95%以上。

·當(dāng)廢水中含有重金屬時，由于強(qiáng)氧化作用在調(diào)整 PH 值后，混合重金屬離子可一并去除，一次處理可達(dá)到表三標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述，在高頻直流電場條件下，使廢水中的有機(jī)態(tài)變?yōu)闊o機(jī)態(tài)，不僅使 COD 大大降低，而且使廢水的水解酸化能力大大提高，為生化創(chuàng)造了最佳條件。

高頻直流電化學(xué)技術(shù)的問世，著眼于改變有機(jī)分子的結(jié)構(gòu)，使廢水處理由復(fù)雜變?yōu)楹唵危�由不可能變�(yōu)榭赡埽�由不可進(jìn)生化變?yōu)轫樌�進(jìn)生化，由一級A排放標(biāo)準(zhǔn)提標(biāo)改造為地表水Ⅲ、Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)成為現(xiàn)實(shí)，且占地面積小、投資省、易管理維修、使用壽命長、處理費(fèi)用低等優(yōu)勢，在環(huán)保治理中將會產(chǎn)生巨大的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

被采訪人：高級工程師、發(fā)明人：梁鳳鳴，新鄉(xiāng)市天盛環(huán)保公司董事長，1963 年畢業(yè)于華中科技大學(xué)，工程物理系核物理專業(yè)。

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