#1 技术名称

基于功能性导电金刚石电极的电催化氧化废水净化工艺

#2 技术依托单位

辽宁一诺环境产业集团有限公司

#3 技术水平

经中国机械工业联合会组织科技成果鉴定，技术整体达到国际先进水平。

#4 工艺及原理

本工艺以自研大尺寸功能性导电金刚石薄膜电极（FCD）电极为阳极，在低压直流（＜12V）驱动下，阳极表面直接电解水产生高浓度羟基自由基（·OH）、臭氧等强氧化物质，将有机污染物非选择性矿化为CO₂和H₂O，实现“冷燃烧”降解。FCD电极析氧电位高达2.8V~3.0V，氧化窗口比传统金属电极宽1.2V以上，可氧化绝大多数难降解有机物（苯环类、杂环类、卤代烃等），且电极化学稳定性极强，耐强酸强碱，无有毒副产物溶出。阴极可还原硝酸盐或副产氢气。全过程不加任何化学药剂，不产生污泥，属绿色新型高级氧化技术。

核心工艺路线： 原水→预处理（多介质过滤/气浮）→UED电催化氧化反应器（电流密度60~200 mA/cm²，停留时间3~120min）→后处理→达标排放或回用。系统配套碱液喷淋吸收装置、循环冷却水系统及在线监控。

#5 技术指标

处理效果： 针对高盐、高浓度、难降解有机废水，COD去除率可达95%~99%，氨氮去除率＞98%。以碳纤维循环水为例（COD 1200~1500 mg/L），出水COD≤20 mg/L，氨氮≤2 mg/L，满足回用标准。

节水节能： 全程无需消耗化学药剂（替代芬顿法双氧水、硫酸亚铁、酸碱），无危废产生。吨水综合运行成本仅9~12元，较芬顿法节省药剂及危废处置费用40%~60%。

环境效益：无铁泥、无臭氧泄漏风险，排水不含药剂，可直排或回用；与蒸发结晶联用可提升结晶盐品质，实现资源化。

#6 创新点

(1) 电极材料突破： 自研大尺寸FCD电极（单块600×800mm，面积0.48m²），采用热丝法化学气相沉积工艺，薄膜厚度均匀，生产成本较进口BDD电极降低约55%，强化寿命测试＞200h（1M H₂SO₄，2A/cm²），使用寿命可达5年以上。

(2) 反应器结构创新： 模块化平板反应器，极板间距可调，流场死区＜5%，湍流强度提高40%；分组供电保证电流密度偏差＜±8%；一体化换热夹套控温，占地面积仅为传统高级氧化工艺的1/5~1/3。

(3) 应用场景多样化：该工艺可以单独应用，也可与生化、膜分离、蒸发工艺等耦合使用，实现全流程无缝衔接，有效解决废水处理各环节的难题。

#7 推广前景

技术方面

本技术是国内首创的大尺寸金刚石电极工程化应用绿色高级氧化技术，集高效矿化、无药剂、无污泥、广谱应用于一体。相比传统高级氧化工艺，彻底摒弃药剂使用和危废的产生，且对饱和有机物、卤代烃等顽固污染物去除更彻底；相比进口BDD技术，电极成本大幅降低，反应器结构更适应国内高硬度、高氯水质，售后服务快捷。已在碳纤维、制药、垃圾渗滤液、食品、核电等行业成功应用，成熟可靠。

经济方面

本技术吨水运行成本仅9~12元(主要为电耗)，电极成本较进口BDD电极降低50%以上。模块化设计节省土建投资，设备占地小，改造周期短（1~2个月）。同时，将本工艺与膜分离/蒸发工艺进行耦合，可有效提高结晶盐品质，回收工业盐创造附加收益，综合经济效益显著。

环境方面

全程只需要用电，无化学药剂添加，无危废产生，无二次污染，是真正的绿色、清洁水处理技术。产水可直接回用或达标排放，与蒸发结晶联用可实现废水零排放和盐资源化，环境效益显著。

#8

典型案例

1、辽宁某炭材料股份有限公司循环水UED处理工程

项目处理规模3m³/d，主要用于处理碳纤维生产循环冷却水，原水COD约1200~1500mg/L，氨氮浓度约900~1000mg/L，采用预处理+UED处理工艺。项目于2024年11月投运，至今稳定运行，出水COD≤20 mg/L，氨氮≤2 mg/L，年削减COD约18.7吨、氨氮约2.0吨。设备全自动运行，无需驻场人员，整体运行效果获得业主高度评价。

2、某核电工程氨氮废水处理项目

本项目设计处理能力50m³/d，实际处理能力100-150m³/d，采用设备租赁+技术服务模式，主要用于处理业主生产过程中产生的氨氮废水。设备采用集装箱一体化设计，具备即插即用、机动性强、占地面积小等特点，系统配备自动控制系统(触摸屏操作)，可实现参数设定(电解电流、启动/停止液位、运行时间等)和实时监控，运行稳定可靠。

3、青岛某食品公司高盐有机废水脱色及回用工程

本项目是电催化氧化技术在食品加工高盐有机废水脱色及回用领域的首次规模化应用，验证了该技术在高温(45~60℃)、高盐(10%)极端工况下的稳定性和可靠性，填补了同类废水处理的技术空白。同时，吨水创造40元利润的经济效益证明了该技术已从“环保达标”升级为“环保创效”，为食品、调味品、腌制等行业高盐废水治理提供了可复制、可推广的工程范例。