待處理廢水進(jìn)入電化學(xué)LEC雙效電催化氧化系統(tǒng),該系統(tǒng)內(nèi)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(duì)廢水中有機(jī)物及氨氮進(jìn)行礦化降解。電化學(xué)LEC過程中產(chǎn)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(jīng)驗(yàn)得知,電化學(xué)LEC系統(tǒng)礦化能力極強(qiáng),可將廢水中有機(jī)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?dú)猓稍趶U水預(yù)處理之后以較低的處理成本對(duì)廢水中有機(jī)物及氨氮進(jìn)行降解,實(shí)現(xiàn)企業(yè)污水廠廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放或中水回用。
LEC雙效電催化氧化工藝是針對(duì)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(duì)廢水的處理效能體現(xiàn)在直接降解有機(jī)物及氨氮,或是通過反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基、臭氧、次氯酸根等有強(qiáng)氧化性的中間物來降解有機(jī)物及氨氮。LEC雙效電催化工藝處理過程可分為直接電化學(xué)氧化和間接電化學(xué)氧化。在多數(shù)情況下,一個(gè)完整的LEC雙效電催化系統(tǒng)降解有機(jī)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(xué)氧化劑,利用LEC雙效電催化系統(tǒng)的高電勢直接氧化廢水中的有機(jī)物或無機(jī)污染物。根據(jù)污染物被氧化的程度,直接氧化又分為電化學(xué)轉(zhuǎn)化和電化學(xué)燃燒。電化學(xué)轉(zhuǎn)化是指廢水中的有機(jī)物未被完全氧化,高毒性的有機(jī)物降解變成低生物毒性的物質(zhì)(如高聚物開環(huán)、斷鏈轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物),提高廢水的可生化性;電化學(xué)燃燒是指有機(jī)物被完全礦化為性質(zhì)穩(wěn)定的CO2和H2O。陽極直接氧化時(shí),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(jī)物(R)發(fā)生脫氫、親電加成反應(yīng),·OH中的氧原子轉(zhuǎn)移到陽極晶格上形成高價(jià)氧化物,然后進(jìn)行選擇性地氧化有機(jī)物,氧化產(chǎn)物RO可被陽極表面的·OH進(jìn)一步氧化。
間接氧化:利用LEC雙效電催化系統(tǒng)發(fā)生氧化反應(yīng)所產(chǎn)生的強(qiáng)氧化劑來間接氧化水中的有機(jī)物,使污染物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),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(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的短壽命中間產(chǎn)物。由于間接氧化反應(yīng)既在一定程度上發(fā)揮了氧化作用,又利用了產(chǎn)生的氧化劑,因此處理效率大為提高。

