铁碳微電(diàn)解工艺介绍

Author: vch11602707
Published on: 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;
脱除水的色度,比如颜料、染料等颜色废水;
大大提高上述废水的可(kě)生化性,且可(kě)除磷,除硫化物(wù)。
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