铁碳微電(diàn)解工艺介绍

作者： vch11602707

发布于： 2021-12-06 17:09

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铁碳微電(diàn)解就是利用(yòng)金属腐蚀原理(lǐ)法，形成原電(diàn)池对废水进行处理(lǐ)的良好工艺，又(yòu)称内電(diàn)解法、铁屑过滤法等。微電(diàn)解技术是处理(lǐ)高浓度有(yǒu)机废水的一种理(lǐ)想工艺，又(yòu)称内電(diàn)解法。它是在不通電(diàn)的情况下,利用(yòng)填充在废水中的微電(diàn)解材料自身产生1.2V電(diàn)位差对废水进行電(diàn)解处理(lǐ)，以达到降解有(yǒu)机污染物(wù)的目的。

一、铁碳微電(diàn)解工艺介绍

微電(diàn)解：铁屑(较多(duō)使用(yòng)铸铁屑)為(wèi)铁-碳合金,当浸没在废水溶液中时，就构成一个完整的微電(diàn)池回路，形成一种内部電(diàn)解反应,这就是微電(diàn)解。

铁碳微電(diàn)解：在铸铁屑中再加入惰性碳(如石墨、焦炭、活性炭、煤等)颗粒时，铁屑与炭粒接触，形成的大原電(diàn)池，即為(wèi)铁碳微電(diàn)解法。

二、铁碳微電(diàn)解工艺技术原理(lǐ)

铁碳微電(diàn)解技术主要利用(yòng)了铁的还原性、铁的電(diàn)化學(xué)性、铁离子的絮凝吸附三者共同作用(yòng)来净化废水。

铁碳微電(diàn)解工艺的電(diàn)解材料一般采用(yòng)铸铁屑和活性炭或者焦炭，当材料浸没在工业废水(例如焦化废水、電(diàn)镀废水)中时，发生内部和外部两方面的電(diàn)解反应。一方面铸铁中含有(yǒu)微量的碳化铁，碳化铁和纯铁存在明显的氧化还原電(diàn)势差，这样在铸铁屑内部就形成了许多(duō)细微的原電(diàn)池，纯铁作為(wèi)原電(diàn)池的阳极，碳化铁作為(wèi)原電(diàn)池的阴极，在含有(yǒu)酸性電(diàn)解质的水溶液中发生電(diàn)化學(xué)反应，使铁变為(wèi)二价铁离子进入溶液。此外，铸铁屑和其周围的炭粉又(yòu)形成了较大的原電(diàn)池，因此在利用(yòng)微電(diàn)解进行废水处理(lǐ)的过程实际上是内部和外部双重電(diàn)解的过程，或者称之為(wèi)存在微观和宏观的原電(diàn)池反应。另外，為(wèi)了增加電(diàn)位差，促进铁离子的释放,也可(kě)在铁碳微電(diàn)解填料中加入一定比例催化剂。

发生電(diàn)化學(xué)反应过程如下：

阳极(Fe):Fe-2e→Fe2+E(Fe/Fe2+)=0.44V

阴极(C):2H++2e→H2E(H+/H2)=0.00V

反应中，产生了初生态的Fe2+和原子H，它们具有(yǒu)高化學(xué)活性,能(néng)改变废水中许多(duō)有(yǒu)机物(wù)的结构和特性,使有(yǒu)机物(wù)发生断链、开环等作用(yòng)。

若有(yǒu)曝气，还会发生下面的反应：

O2+4H++4e→2H2OE(O2)=1.23V

O2+2H2O+4e→4OH-E(O2/OH-)=0.41V

Fe2++O2+4H+→2H2O+Fe3+

反应中生成的OH-是出水pH值升高的原因，而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH)3胶體(tǐ)絮凝剂,可(kě)以有(yǒu)效地吸附、凝聚水中的悬浮物(wù)及重金属离子,且吸附性能(néng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的Fe(OH)3，从而增强对废水的净化效果。

三、铁碳微電(diàn)解工艺流程

铁碳電(diàn)极反应需要在酸性条件下进行反应才能(néng)达到较好的效果，因此在反应之前需要将废水pH值调至3~4,反应结束后pH值為(wèi)5-7左右，一般的為(wèi)了除去废水中存在的Fe2+和Fe3+需要加碱将出水pH值调至弱碱性。

四、铁碳微電(diàn)解工艺特点

1、反应速度快。填料采用(yòng)微孔活化技术，比表面积大，对废水处理(lǐ)提供了更大的電(diàn)流密度和更好的微電(diàn)解反应效果，反应速率快，一般工业废水只需要30-60分(fēn)钟，長(cháng)期运行稳定有(yǒu)效。

2、作用(yòng)污染物(wù)范围广。微電(diàn)解处理(lǐ)方法可(kě)以达到化學(xué)沉淀除磷的效果，还可(kě)以通过还原除重金属。对含有(yǒu)偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有(yǒu)机物(wù)质等都有(yǒu)很(hěn)好的降解效果。

3、操作方便，规整的微電(diàn)解填料使用(yòng)寿命長(cháng)，且操作维护方便，处理(lǐ)过程中只消耗少量的微電(diàn)解填料，只需定期添加即可(kě)，无需更换，进而大大降低了维护劳动强度。

4、减少二次污染。废水经微電(diàn)解处理(lǐ)后会在水中形成原生态的亚铁或铁离子，具有(yǒu)比普通混凝剂更好的混凝作用(yòng)，无需再加铁盐等混凝剂。COD去除率高，并且不会对水造成二次污染。

5、应用(yòng)方式多(duō)样。该产品还可(kě)应用(yòng)于已建成未达标的高浓度有(yǒu)机废水处理(lǐ)工程，用(yòng)于废水的预处理(lǐ)，可(kě)确保废水处理(lǐ)后稳定达标排放，也可(kě)将生产废水中浓度较高的部分(fēn)废水单独引出进行微電(diàn)解处理(lǐ)。

五、铁碳微電(diàn)解工艺运行注意事项

1、铁屑结块和表面钝化问题：有(yǒu)的时候厂家在运用(yòng)该技术进行废水处理(lǐ)的时候，長(cháng)时间运行后会有(yǒu)机物(wù)在铁電(diàn)极上沉积，形成一层钝化膜，阻碍了铁電(diàn)极与碳形成稳定的原電(diàn)池，导致铁碳填料容易板结，阻碍了废水与填料的有(yǒu)效接触，形成短流，从而降低了废水的处理(lǐ)效果。除了要对废水进入原水池之前进行一定程度的处理(lǐ)，选購(gòu)一家好的铁碳填料厂家至关重要，普茵沃润作為(wèi)铁碳填料的生产厂家，采用(yòng)炼焦工艺高温烧结，孔隙率正常，里外同时反应后正常使用(yòng)下不会板结钝化。

2、出水返色问题：由于铁屑被氧化成Fe2+离子，又(yòu)生成Fe3+，它们的水解产物(wù)Fe(OH)2和Fe(OH)3是造成返色现象的主要原因，并且末完全去除的Fe2+会在一定程度上会加剧这种“返色”现象。

3、产生固废铁泥：这个好处理(lǐ)，可(kě)以送往炼铁厂或者掺合制作建筑材料。但是也要注意，好的铁碳填料产生的固废少，因為(wèi)普茵沃润不掺加黏土，購(gòu)买到的有(yǒu)效物(wù)料多(duō)，所以后期的处理(lǐ)成本也会减少。

六、铁碳微電(diàn)解工艺适用(yòng)废水的种类

1.染料、印染废水;焦化废水;石油化工废水。——上述废水在脱色的同时，处理(lǐ)水中的BOD/COD值显著提高。

2.石油废水;皮革废水;造纸废水、木(mù)材加工废水。——上述废水处理(lǐ)水后的BOD/COD值大幅度提高。

3.電(diàn)镀废水;印刷废水;采矿废水;其他(tā)含有(yǒu)重金属的废水;——可(kě)以从上述废水中去除重金属。

4.有(yǒu)机磷农业废水;有(yǒu)机氯农业废水;——大大提高上述废水的可(kě)生化性，且可(kě)除磷，除硫化物(wù)。

七、铁碳微電(diàn)解工艺的作用(yòng)

降低废水的cod;

破环断链，提高废水的可(kě)生化性，提高B/C比;

去除重金属离子，比如電(diàn)镀線(xiàn)路板废水;

降低废水的毒性，比如大蒜切片;