科技成果-硼摻雜金剛石薄膜電化學高級氧化廢水處理系統(tǒng)

科技成果硼摻雜金剛石薄膜電化學高級氧化廢水處理系統(tǒng)技術開發(fā)單位山東省科學院海洋儀器儀表研究所適用范圍本團隊研制的硼摻雜金剛石薄膜污水處理系統(tǒng)主要用于污水處理生化池前端預處理及排水前的脫色滅菌處理、化工廠內部高濃度廢水的氣浮回收之后的COD快速降解及高毒性廢水可生化性的快速提高、污水后端深度處理等領域，涉及海洋、石油、化工、制藥、農藥、印染、垃圾回收處理等領域，是工礦企業(yè)污水排放達標、水處理企業(yè)高效運轉的重要技術保障手段。成果簡介面向制藥、化工、石油、冶金、醫(yī)藥等行業(yè)產生的高濃度、高毒性工業(yè)廢水，通過開展大面積摻硼金剛石薄膜電極的制備、表面修飾和微結構設計，獲得活性位點多、析氧電位高、有機污染物處理效率高、工作壽命長的金剛石薄膜疊層電極；開展廢水動力學、界面?zhèn)髻|及電荷傳輸優(yōu)化關鍵技術，結合廢水處理數(shù)據(jù)庫的建設，實現(xiàn)廢水處理工藝快速優(yōu)選與評估與能耗管理，提高廢水處理的經濟性與可靠性技術效果本技術成果可滿足高濃度高毒性廢水的降解需求，根據(jù)污水成分和COD的含量，每年可實現(xiàn)1500-5000噸的廢水處理能力，降解至進生化池和工業(yè)園區(qū)排放標準。運營成本（1）建設成本：一次性投入費用：根據(jù)污水的COD值和每天的處理水量，預計系統(tǒng)投資成本在100-500萬。（2）噸水處理費用：平均費用20元/萬COD（4萬COD以上）；60-150元/萬COD（4萬COD以下）。（4）后期維護費：根據(jù)電極的面積，按每三年更換一次，預計成本10-60萬元/年。應用情況擬在山東瑞辰新材料有限公司開展OLED發(fā)光材料高濃度難降解廢水的示范應用，正在進行場地協(xié)調工作，采用1m2的硼摻雜金剛石薄膜電極，進行4萬-24萬COD的污水處理試驗，目前小試情況良好，在超高COD的前期降解（24萬至4萬COD）的平均能耗為16.2度/萬COD。市場前景據(jù)統(tǒng)計，2016年全國廢水排放總量近700億噸。其中工業(yè)廢水排放量超過200億噸。隨著社會環(huán)保意識的增強，以及相關法律法規(guī)的實施，污水處理系統(tǒng)等環(huán)保儀器裝備需求持續(xù)增長。國家出臺“水十條”，要求“狠抓工業(yè)污染防治”，“全面排查裝備水平低、環(huán)保設施差的小型工業(yè)企業(yè)”，“造紙、焦化、氮肥、有色金屬、印染、農副食品加工、原料藥制造、制革、農藥、電鍍等十大重點行業(yè)，制定行業(yè)專項治理方案，實施清潔化改造，新建、改建、擴建上述行業(yè)建設項目實行主要污染物排放等量或減量置換”。技術工藝的升級及廢水處理系統(tǒng)的配套升級是企業(yè)的必由之路。僅山東省就存在化工產業(yè)園百余家，規(guī)模以上化工企業(yè)數(shù)千家，規(guī)模以下企業(yè)近10萬家，行業(yè)利潤600余億元，相關領域配套污水處理系統(tǒng)市場潛力巨大。德國Condias公司與弗朗霍夫研究所等進行合作，已將金剛石薄膜電化學高級氧化技術應用于去除有機鹵素、提高污水可生化性、降低廢水毒性、后置深度處理、去除污水色度（100%）、降解COD（去除率99%以上）等領域，在巴斯夫集團化工廢水處理、歐萊雅化妝品廢水處理、拜耳制藥中間體廢水處理、TotaI集團能源領域、Orege廢棄物回收處理領域得到了很好的應用；在中國，上海碳粉墨盒回收企業(yè)運行2年，效益良好；浙江安吉竹制品廢水后期處理和臺州化工企業(yè)廢水前期預處理等方面開展樣板性示范工程，進展順利。本技術成果具有自主知識產權，可打破國外技術壟斷，滿足國內工業(yè)廢水及生活污水的處理與凈化，可有效提升行業(yè)的科