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強制電化學反應器處理燃煤電廠廢水：能耗分析與工程應用案例
2025-12-16
燃煤電廠廢水成分復雜，含高鹽、高氨氮及重金屬等污染物，傳統(tǒng)處理工藝易出現達標難、污泥量大等問題。帕克環(huán)保研發(fā)的強制電化學反應器，依托“電化學氧化-還原耦合”核心技術，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。
該反應器采用Ti/IrO?-RuO?涂層電極與三維多孔粒子電極組合構型，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，廢水進水COD為320-450mg/L、氨氮85-110mg/L、總鹽量15000-18000mg/L，經反應器處理后，出水COD穩(wěn)定低于50mg/L，氨氮去除率達99.2%，重金屬離子濃度均滿足《火電廠水污染排放標準》（GB 13456-2018）一級A標準。
能耗控制是工程化應用的核心痛點。通過正交試驗優(yōu)化運行參數，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。關鍵技術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)，將反應器運行溫度穩(wěn)定在35-40℃，進一步降低能耗損失。
該工程采用“預處理+強制電解+深度過濾”組合工藝，設計處理規(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%，污泥產量降低60%，且實現廢水中硫酸鹽向單質硫的轉化，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，設備穩(wěn)定性達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，強制電化學反應器通過結構優(yōu)化與參數調控，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制的技術范式。
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