一、客戶行業(yè)痛點

有色金屬冶金行業(yè)，作為重要的原材料行業(yè)，是經濟發(fā)展的物質保障。然而，由于其產品種類繁多，廢水排放量大，成分復雜，廢水之中的鹽和重金屬含量高，其廢水處理相對困難。因此，科學有效的冶金廢水處理方法顯得尤為重要。

冶金行業(yè)主要包括兩大類：黑色冶金和有色冶金。其復雜的生產工藝和產品將產生大量廢水。它是環(huán)境污染廢水的重要組成部分之一，具有水量大、水質復雜、種類多的特點。根據冶煉金屬的不同類型，其廢水可分為兩種工業(yè)廢水：鋼鐵廢水和有色金屬廢水。有色金屬行業(yè)主要指除鐵、錳、鉻外的金屬行業(yè)。其廢水一般含有各種重金屬，并且鹽分較高，難以使用生化法處理，我公司采用聯合高級氧化處理工藝， 實現了對有色金屬行業(yè)廢水的有效處理。

二、項目情況介紹

溫州某貴金屬粉體材料生產企業(yè)主要生產貴金屬粉體材料、配電或電器控制設備專用零件、電接觸材料等產品。因生產工藝和涉及材料不同，主要產出四股廢水，分別為堿性廢水，酸性廢水，含氨廢水、硝硫混酸廢水，總水量170m3/d。該廢水有機物種類多，COD濃度較高，鹽分含量較高，且含有重金屬，難以運用生化工藝進行處理，屬于難降解廢水。隨著新修訂排放標準的加嚴及環(huán)保檢查力度的加大，現有污水處理設施效果無法滿足排水指標的要求，需要對污水處理設施進行深度處理改造。

三、項目工藝設計

該企業(yè)污水COD、鹽分濃度高，且含鎘、銅、鎳等多種重金屬，難以使用生化法處理。為降低廢水中有機物和重金屬的濃度，龍安泰公司對該企業(yè)各股廢水進行大量驗證性試驗，采用自主研發(fā)的 LEM/LDF 高級氧化、 LCO催化氧化、LEC電化學氧化以及重金屬處理聯合工藝，實現有機物和重金屬濃度大幅度降低，滿足并優(yōu)于現有廢水降低 COD 和重金屬的要求。龍安泰公司考慮達標排放有總氮控制要求，采用高級氧化+蒸發(fā)工藝，多層級、多種類高級氧化處理后，廢水達到達標排放出水水質要求。

四、工藝核心技術

1.LEM多相催化氧化

LEM電化學技術是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝，又稱納米多金屬電解法。它是在不通電的情況下，利用設備中填充的納米多金屬電解催化填料自身產生1.2V的電位差，當通水后，在設備內會形成無數的原電池，以廢水做電解質，通過原電池放電形成電流對廢水進行電解處理，以達到降解有機污染物的目的。在處理過程中產生的新生態(tài)[H]、Fe2+等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應，其工作原理基于電化學催化氧化、催化還原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對廢水進行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護方便，不需消耗電力資源等優(yōu)點。該工藝用于難降解廢水的處理不但能大幅度地降低COD，而且可提高廢水的可生化性。

本工藝中選用由龍安泰公司開發(fā)的新型高溫熔融多金屬電解催化填料，該填料是專門針對當前高濃度有機廢水特點而研發(fā)的一種多元催化氧化填料，在國內屬領先產品。它由多元金屬合金融合催化劑并采用高溫微孔活化技術生產而成，屬新型投加式催化電解填料。作用于廢水，可高效去除COD、提高可生化性，處理效果穩(wěn)定持久，同時可避免運行過程中的填料鈍化、板結等現象。本填料是催化電解反應持續(xù)作用的重要保證，為當前高濃度有機廢水的處理帶來了新的生機。

LEM電化學填料介紹：

本填料是催化電解反應持續(xù)作用的重要保證，它的成份、結構、技術性能在很大程度上影響它對廢水的處理效果。

產品關鍵創(chuàng)新點：

(1)由多元金屬熔合多種催化劑通過高溫熔煉形成一體化合金，保證“原電池”效應持續(xù)高效。不會像物理混合那樣出現陰陽極分離，影響原電池反應。

(2)架構式微孔結構形式，提供了極大的比表面積和均勻的水氣流通道，對廢水處理提供了更大的電流密度和更好的催化反應效果。

(3)活性強，比重輕，不鈍化、不板結，反應速率快，長期運行穩(wěn)定有效。

(4)在反應過程中填料所含活性鐵作為陽極不斷提供電子并溶解進入水中，陰極碳則以極小顆粒的形式隨水流出。當使用一定周期后，可通過直接投加的方式實現填料的補充，及時恢復系統(tǒng)的穩(wěn)定，還極大地減少了工人的操作強度。

(5)填料對廢水的處理集氧化、還原、電沉積、絮凝、吸附、架橋、卷掃及共沉淀等多功能于一體。

(6)處理成本低，在大幅度去除有機污染物的同時，可極大地提高廢水的可生化性。

(7)配套設施可根據規(guī)模和用戶要求實現構筑物式和設備化，滿足多種需求。

(8)填料活性高，污水經電解反應后pH值高效上升；在合理上升流速、pH=3±0.5條件下，填料不板結、不塌陷。

經LEM電化學處理后，廢水中的部分有機污染物已被氧化還原反應去除，剩余的部分有機物的結構也已經發(fā)生了變化，有利于進一步地氧化處理。該催化氧化過程能氧化有機分子且系統(tǒng)不需高溫高壓，對苯類、醇類、酮類、酯類、苯酚、氯苯及硝基酚等有很好的氧化效果。在亞鐵離子的催化作用下，隨著氧化劑的分解，會產生大量的HO·，利用新生態(tài)的HO·對有機物進行氧化去除。

2.LDF多相催化氧化

LDF多相催化氧化系利用流體化床的方式使Fenton法所產生之三價鐵大部分得以結晶或沈淀披覆在流體化床之擔體表面上，是一項結合了同相化學氧化(Fenton法)、異相化學氧化(H2O2/FeOOH)、流體化床結晶及FeOOH的還原溶解等功能的新技術。這項技術將傳統(tǒng)的Fenton氧化法作了大幅度的改良，如此可減少傳統(tǒng)Fenton法大量的化學污泥產量，同時在擔體表面形成的鐵氧化物具有異相催化的效果，而LDF多相催化氧化以流體化床的方式亦促進了化學氧化反應及質傳效率，使COD去除率提升。

LDF多相催化氧化反應機理：

LDF多相催化氧化試劑是亞鐵離子和過氧化氫的組合，該試劑作為強氧化劑的應用已有100多年的歷史，在精細化工、醫(yī)藥化工、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境污染治理等方面得到廣泛的應用。其原理如下：

Fe2+與H2O2間反應很快，生成OH自由基，OH的氧化能力很強，僅次于F2，有三價鐵共存時由Fe3+與H2O2 緩慢生成Fe2+，Fe2+再與H2O2迅速反應生成OH,OH與有機物RH反應，使其發(fā)生碳鏈裂變，最終氧化為CO和H2O,從而使廢水的CODcr大大降低。同時Fe2+作為催化劑，最終可被O2氧化為Fe+，在一定PH值下，可有Fe(OH)3 膠體出現，它有絮凝作用，可大量降低水中的懸浮物。

LDF多相催化氧化法是一種高級化學氧化法，常用于廢水高級處理，以去除CODcr色度和泡沫等。Fenton試劑氧化一般在PH<3.5下進行，在該 PH值時其自由基生成速率最大。

目前沉淀池出水由于不可生化的有機物含量比較高，須增設高級廢水處理單元才能達到達標排放標準，至今已發(fā)展的高級廢水處理技術包括臭氧氧化法、活性碳吸附法、薄膜分離法、濕式氧化法及流體化床 Fenton 氧化法等，而在所有的高級處理法中，LDF多相催化氧化法或其它改良型的 Fenton化學氧化法, 具有投資成本低、對水質變化的忍受程度大、操作維護容易及操作成本低，其它方法則因初設成本或操作成本過高或根本無法達到要求而較難被業(yè)者接受。LDF多相催化氧化法既有高效率、低操作費的優(yōu)點，且因同時會產生鐵污泥，可對污水處理場的硫化氫異味有明顯的抑制的作用。

3.LCO催化氧化

傳統(tǒng)的臭氧氧化工藝中，O3的利用率并不高(在常溫下，O3在水中的溶解度大約在10mg/L左右)，將有機物徹底礦化的效率還有待提高。為了提高臭氧氧化法的效率，提高O3的利用率，降低臭氧氧化的運行的費用，同時進一步提高對污染物的去除效率，我公司采用高效臭氧催化氧化工藝對廢水進行處理。通過在氧化體系內加入負載過渡金屬離子的催化劑，能夠對臭氧氧化產生明顯的催化效果，可以催化O3在水中的自分解，增加水中產生的·OH濃度，從而提高臭氧氧化效果。

采用臭氧催化氧化工藝可有效地分解去除水中高穩(wěn)定性有機污染物，降低水的致突變活性，顯著提高出廠水的安全性；臭氧催化氧化較單獨臭氧氧化能更有效地氧化分解水中有機物；催化劑能強化O3在水中的傳質，提高水中O3的分解能力，增加水中溶解氧的濃度，并強化氧化系統(tǒng)處理單元的整體除污效果。臭氧催化氧化技術利用過渡金屬氧化物的某些表面特性強化O3轉化為具有強氧化能力的自由基，對高穩(wěn)定性有機污染物的分解效率比單純臭氧氧化提高2～4倍。

催化劑(固體)與反應溶液處于不同相，反應在固-液相界面進行的氧化方法稱為多相催化氧化法，多相催化氧化技術已經成為去除廢水中高穩(wěn)定性、難降解有機污染物的關鍵技術之一。利用固體催化劑協同單獨O3氧化可以降低反應活化能或改變反應歷程，從而達到深度氧化、最大限度地去除有機污染物的目的。均相催化氧化處理技術與多相催化氧化處理方法有機地組合，進一步提高了除污染效果，確保水質安全。

LCO臭氧催化劑優(yōu)勢：

利用固體催化劑協同臭氧氧化可以降低反應活化能或改變反應歷程，從而達到深度氧化、最大限度地去除有機污染物的目的。臭氧催化氧化提高了臭氧的利用率和氧化能力，避免了單一臭氧效率不高的缺點，正逐步廣泛應用于對廢水的深度氧化處理。

多相臭氧催化氧化技術已經成為去除水中高穩(wěn)定性、難降解有機污染物的關鍵技術之一。

LAT-CY臭氧催化填料是龍安泰公司專為提高臭氧氧化效率而開發(fā)的臭氧專用催化劑，具有催化活性高、使用壽命長、強度高、耐磨損、比表面積大、效率高等特點，是新一代臭氧催化氧化的理想催化劑。

LAT-CY臭氧催化氧化填料關鍵創(chuàng)新點：

（1）采用復合型高強度硅鋁為催化載體，負載不易流失催化組分，提高催化劑的穩(wěn)定性能。載體制備采用特殊粘合材料，機械強度大、使用壽命長。

（2）精心篩選催化填料的載體及活性組分，采用過渡金屬、稀有金屬、稀土金屬作為有效催化組分，保證臭氧氧化效應持續(xù)高效。

（3）采用多種金屬氧化物為催化組分，加強催化劑對不同廢水的適應性的同時提高催化活性，高溫燒結技術在保證活性組分高利用率高附著度的同時，減少催化填料流失率，防止二次污染。

（4）催化填料強度≥100N/顆，比表面積≥200m2/g，催化填料無損耗，無需定期投加。

（5）可以催化臭氧在水中的自分解，增加水中產生的·OH 濃度，從而提高臭氧氧化效果，氧化效率比單純臭氧氧化提高 2～4 倍。

（6）可以降低反應活化能或改變反應歷程，從而達到深度氧化、最大限度地去除有機污染物的目的。

4.電化學LEC催化氧化

待處理廢水進入電化學LEC催化氧化系統(tǒng)，該系統(tǒng)內陽極板為特殊涂層催化極板，通過外接直流電源在陽極催化作用下對廢水中有機物及氨氮進行礦化降解。LEC催化氧化過程中產生的廢氣由廢氣處理系統(tǒng)吸收噴淋處理后排放。

通過同類廢水處理的經驗得知，LEC催化氧化系統(tǒng)礦化能力極強，可將廢水中有機物直接氧化為二氧化碳和水，并將廢水中的氨氮直接氧化為氮氣，可在廢水預處理之后以較低的處理成本對廢水中有機物及氨氮進行降解，實現企業(yè)污水廠廢水穩(wěn)定達標排放或中水回用。

LEC催化氧化工藝是針對高鹽高濃廢水處理逐漸發(fā)展起來的一種頗有發(fā)展前景的處理工藝。工藝過程中對廢水的處理效能體現在直接降解有機物及氨氮，或是通過反應產生羥基自由基、臭氧、次氯酸根等有強氧化性的中間物來降解有機物及氨氮。LEC催化氧化工藝處理過程可分為直接電化學氧化和間接電化學氧化。在多數情況下，一個完整的LEC催化氧化系統(tǒng)降解有機物的過程是在直接氧化與間接氧化共同作用下完成的。

直接氧化：不外加任何化學氧化劑，利用LEC催化氧化系統(tǒng)的高電勢直接氧化廢水中的有機物或無機污染物。根據污染物被氧化的程度，直接氧化又分為電化學轉化和電化學燃燒。電化學轉化是指廢水中的有機物未被完全氧化，高毒性的有機物降解變成低生物毒性的物質(如高聚物開環(huán)、斷鏈轉化為小分子有機物)，提高廢水的可生化性；電化學燃燒是指有機物被完全礦化為性質穩(wěn)定的CO2和 H2O。陽極直接氧化時，表面形成·OH吸附在電極(M)表面生成M[·OH]，M[·OH]與電極附近有機物(R)發(fā)生脫氫、親電加成反應，·OH中的氧原子轉移到陽極晶格上形成高價氧化物，然后進行選擇性地氧化有機物，氧化產物RO可被陽極表面的·OH進一步氧化。

間接氧化：利用LEC催化氧化系統(tǒng)發(fā)生氧化反應所產生的強氧化劑來間接氧化水中的有機物，使污染物轉化為無害物質，氧化劑是污染物與電極交換電子的中介體，可以是氧化媒介催化劑，也可以是電化學反應中產生的短壽命中間產物。由于間接氧化反應既在一定程度上發(fā)揮了氧化作用，又利用了產生的氧化劑，因此處理效率大為提高。

LEC催化氧化系統(tǒng)的氧化是指在有催化材料存在的基礎上進行的氧化，通常的應用形式有兩種：一是在LEC催化氧化系統(tǒng)中間投加催化劑形成固定床或流化床；二是將催化材料附于LEC催化氧化系統(tǒng)表面，形成催化劑。山東龍安泰環(huán)保有限公司近年來對LEC催化氧化工藝進行了深入研究，并與有關單位合作開發(fā)了高效催化劑，并對LEC催化氧化系統(tǒng)進行模塊化組裝，使其便利地大規(guī)模工業(yè)應用。

LEC工藝技術應用優(yōu)勢：

1. 本工藝流程僅消耗電能，不投加任何化學藥劑，無二次污染。

2. 反應為常溫常壓條件下進行，操作簡單、靈活。

3. 穩(wěn)定態(tài)電極無消耗，組分化學性質穩(wěn)定無毒，使用壽命長可重復使用，催化反應持久高效；

4. 模塊化組裝，可快速實現工程應用，系統(tǒng)運行自動化程度高，無人力操作負擔。

5. 反應設備體積緊湊，占地面積小，土建施工周期短，節(jié)省土建投資。

6. LEC催化氧化對有機物及氨氮降解速度快，能耗指標優(yōu)良。應用于預處理可分解轉化有毒污染物，提高廢水可生化性，應用于深度處理出水可實現達標排放或回用。

五、項目出水運行情況

本項目已完成調試，污水處理量達到170噸/日，運行成本合理、出水穩(wěn)定達標、生產環(huán)境友好，實現了污水的減量化、無害化、穩(wěn)定化和資源化，完全實現了客戶預期目標。

六、公司實力介紹

17年技術沉淀

龍安泰環(huán)保自2005年成立以來，持續(xù)深耕工業(yè)水處理領域，擁有完善的技術研發(fā)團隊，堅持技術創(chuàng)新，擁有核心科技，在工業(yè)污水領域積累了豐富的水處理經驗。

完善的品質保障

龍安泰環(huán)保擁有自己的生產工廠，堅持關鍵裝備和催化劑自行生產，擁有完善的品控管理制度，保證產品品質。

專業(yè)技術團隊

龍安泰環(huán)保擁有20年設計運營管理經驗，擁有從咨詢、規(guī)劃、方案、工程建設到運營管理的全鏈條專業(yè)團隊服務，以專有技術為客戶實現定制化的專業(yè)技術支撐。保證項目可靠落地。

云智慧自動控制

工業(yè)互聯、云計算、精確控制、節(jié)能、高效。

過硬的安全管控

提供項目從設計到建設到運營全過程安全體系管理。

方案系統(tǒng)化

龍安泰環(huán)保在重塑完整資源再利用循環(huán)經濟產業(yè)鏈的同時，充分發(fā)揮自身在環(huán)保領域的產品力優(yōu)勢，通過“方案系統(tǒng)化”從出水端到進水端，統(tǒng)籌分析，整體規(guī)劃，為客戶提供系統(tǒng)化的水處理解決方案。

工程模塊化

實現模塊集成組合與開發(fā)，為客戶提供模塊化的最優(yōu)配置與整合。