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电催化氧化耦合生物强化处理高盐有机废水的应用研究

一、引言

高盐有机废水广泛存在于化工、印染、食品等行业,传统生化处理受限于盐度抑制效应。电催化氧化耦合生物强化(Electrochemical Oxidation + Bio-enhancement)通过先降解大分子有机物再由耐盐微生物进一步代谢,显著提升了系统的抗冲击负荷能力与处理效率。


二、技术原理与协同机制

该联合工艺包括两个核心过程:

电催化氧化段:BDD、TiO₂等阳极产生·OH、SO₄^−·自由基,裂解难降解有机物;

生物强化段:引入耐盐菌群(如嗜盐古菌、芽孢杆菌)进行二级降解;

协同作用:降低COD毒性,提升可生化性。


三、系统构型与发展现状

目前主流构型包括:

流动式电化学反应器+活性污泥系统;

膜分离耦合电催化-生物反应器;

模块化装置支持灵活扩容;

可与厌氧消化联用实现能源回收。


四、关键参数优化

影响系统性能的主要因素包括:

电流密度:控制在10–40 mA/cm²;

pH值:酸性至中性更利于氧化反应;

盐度范围:适应1%–5% NaCl浓度;

水力停留时间(HRT);

菌种投加量与驯化周期。


五、实际应用案例

某食品添加剂企业采用该联合系统处理含盐COD约3000 mg/L废水,经处理后COD去除率达92%,出水达到《污水综合排放标准》一级标准,系统运行稳定,抗冲击负荷能力强。


六、未来发展方向

开发高效耐盐菌株与基因工程菌;

探索太阳能驱动电催化系统;

构建AI优化控制系统提升能效;

推动模块化设备适应中小企业需求;

探索副产物(如沼气、挥发性脂肪酸)的资源化路径。


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