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強制電化學(xué)反應(yīng)器處理燃煤電廠廢水：能耗分析與工程應(yīng)用案例
2025-12-16
燃煤電廠廢水成分復(fù)雜，含高鹽、高氨氮及重金屬等污染物，傳統(tǒng)處理工藝易出現(xiàn)達(dá)標(biāo)難、污泥量大等問題。帕克環(huán)保研發(fā)的強制電化學(xué)反應(yīng)器，依托“電化學(xué)氧化-還原耦合”核心技術(shù)，為該類廢水處理提供了高效解決方案，兼具污染物去除與資源回收價值。
該反應(yīng)器采用Ti/IrO?-RuO?涂層電極與三維多孔粒子電極組合構(gòu)型，通過強化電場分布提升電解效率。在某2×660MW燃煤電廠項目中，廢水進(jìn)水COD為320-450mg/L、氨氮85-110mg/L、總鹽量15000-18000mg/L，經(jīng)反應(yīng)器處理后，出水COD穩(wěn)定低于50mg/L，氨氮去除率達(dá)99.2%，重金屬離子濃度均滿足《火電廠水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13456-2018）一級A標(biāo)準(zhǔn)。
能耗控制是工程化應(yīng)用的核心痛點。通過正交試驗優(yōu)化運行參數(shù)，確定最佳電流密度為8-10mA/cm²、極板間距5cm、pH值6.5-7.5，此時單位水處理能耗為2.8-3.2kWh/m³，較傳統(tǒng)電解裝置降低35%以上。關(guān)鍵技術(shù)在于采用脈沖供電模式，在保證氧化效能的同時減少無效能耗，搭配余熱回收系統(tǒng)，將反應(yīng)器運行溫度穩(wěn)定在35-40℃，進(jìn)一步降低能耗損失。
該工程采用“預(yù)處理+強制電解+深度過濾”組合工藝，設(shè)計處理規(guī)模為500m³/d，總投資860萬元，運行成本約3.8元/m³。與傳統(tǒng)生物法相比，占地面積減少40%，污泥產(chǎn)量降低60%，且實現(xiàn)廢水中硫酸鹽向單質(zhì)硫的轉(zhuǎn)化，年回收硫磺約12噸，形成“處理-回收”閉環(huán)。
項目運行18個月以來，設(shè)備穩(wěn)定性達(dá)98%，處理后廢水部分回用于電廠循環(huán)冷卻系統(tǒng)，年節(jié)水約12萬m³。實踐表明，強制電化學(xué)反應(yīng)器通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化與參數(shù)調(diào)控，可有效平衡燃煤電廠廢水處理的效能與能耗，為高難度工業(yè)廢水的工程化處理提供了可復(fù)制的技術(shù)范式。
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