鐵碳微電解說(shuō)明

1、鐵碳微電解鐵碳微電解池、配水系統(tǒng)、鼓風(fēng)系統(tǒng)和加藥系統(tǒng)處理水量5 m3/h 尺寸30006400 總?cè)莘e32 m3 鐵碳容積20 m3 水力停留時(shí)間4 h 上層水深1 m 布水布?xì)鈱? m 泥層高1.6 m 填料層高2.8 m 目前國(guó)內(nèi)外微電解設(shè)備均是固定床，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推流性好， 但存在不少實(shí)用性問(wèn)題：一是效率不高， 反應(yīng)速度不快；二是床體易板結(jié)，造成短路和死區(qū)；三是鐵屑補(bǔ)充勞動(dòng)強(qiáng)度大。采用鐵、炭流化床反應(yīng)器對(duì)染料廢水進(jìn)行預(yù)處理, 克服了固定床鐵炭反應(yīng)器表面易鈍化、填料易結(jié)塊及運(yùn)行效果隨運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)而逐步降低的不足。在對(duì)反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)作適當(dāng)調(diào)整后, 可以方便地將傳統(tǒng)的固定床工藝改造為流

2、化床工藝。這樣 , 不僅可提高預(yù)處理效果, 而且大大方便了設(shè)施操作和運(yùn)行管理。選擇合適的鐵屑活化方法，設(shè)計(jì)合理的過(guò)濾床，解決鐵屑易鈍化、易結(jié)塊從而出現(xiàn)溝流等弊端. 提高處理效率。1）關(guān)于填料鈍化問(wèn)題鐵床經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后，填料表面會(huì)形成鈍化膜，廢水中的懸浮顆粒也會(huì)部分沉積在填料表面上， 這樣就阻隔了填料與廢水的有效接觸，導(dǎo)致鐵床處理效果降低。鐵床的運(yùn)行周期應(yīng)通過(guò)實(shí)際運(yùn)行確定，一般為20 d 左右，浸洗活化時(shí)間可采用2-3 h 。2）關(guān)于填料板結(jié)問(wèn)題鐵床填料的板結(jié)除了導(dǎo)致鐵床內(nèi)部廢水流態(tài)惡化致使處理效果降低外，還會(huì)使填料更換的難度大大增加。通過(guò)在鐵床填料中加入適當(dāng)?shù)妮o料可以有效避免填料出現(xiàn)板結(jié)

3、現(xiàn)象，同時(shí)也有利于氣、 液、固硯相充分接觸，提高處理效果。輔料可選用X50聚乙烯多面空心球。采用流化床裝置也能較好地解決鐵床填料的板結(jié)問(wèn)題。但高的投資費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用及操作管理要求使此種裝置的應(yīng)用受到一定限制。鐵碳內(nèi)電解柱運(yùn)行一段時(shí)間后, 鐵屑易結(jié)塊 , 出現(xiàn)溝流等現(xiàn)象, 大大影響了處理效果。目前吳全義等采用鐵屑高頻結(jié)孔技術(shù)可有效防止鐵屑結(jié)塊現(xiàn)象的發(fā)生,但此技術(shù)有待進(jìn)一步的研究和完善采用鐵、炭流化床反應(yīng)器對(duì)染料廢水進(jìn)行預(yù)處理, 克服了固定床鐵炭反應(yīng)器表面易鈍化、填料易結(jié)塊及運(yùn)行效果隨運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)而逐步降低的不足。在對(duì)反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)作適當(dāng)調(diào)整后, 可以方便地將傳統(tǒng)的固定床工藝改造為流化床工藝。這

4、樣 , 不僅可提高預(yù)處理效果, 而且大大方便了設(shè)施操作和運(yùn)行管理。3）關(guān)于鐵床出水“返色”問(wèn)題一些染料廢水經(jīng)鐵床脫色后，在較短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)顏色逐漸加深的現(xiàn)象。關(guān)于這種“返色”現(xiàn)象的原因， 普遍認(rèn)同的觀點(diǎn)是: 鐵床填料和廢水反應(yīng)，破壞了染料分子的發(fā)色或助色基團(tuán)，但染料分子只是轉(zhuǎn)變成了無(wú)色的小分子有機(jī)物，仍舊存在于廢水中，這些小分子有機(jī)物具有一定的逆反應(yīng)趨勢(shì)。但通過(guò)實(shí)驗(yàn)作者發(fā)現(xiàn)，對(duì)于一些類(lèi)型的染料廢水，當(dāng)中和沉降pH值為8-8 . 5時(shí)，這種“返色”現(xiàn)象除表現(xiàn)在廢水顏色逐漸加深外，廢水還會(huì)逐漸變渾濁，較長(zhǎng)時(shí)間靜置后，會(huì)出現(xiàn)少量較深顏色的沉淀物。經(jīng)分析，此為Fe (OH)3 沉淀。這種現(xiàn)象很容易解釋

5、:Fe2+ 被氧化成了Fe3+，而它們的水解產(chǎn)物Fe(OH )2 和 Fe(OH ) 3的溶度積常數(shù)相差 1021 倍以上?；谝陨戏治?， 作者認(rèn)為， Fe2+末完全去除會(huì)在一定程度上加劇這種“返色” 現(xiàn)象。因此，解決鐵床出水“返色”問(wèn)題，除應(yīng)考慮在后續(xù)處理工藝中徹底脫除發(fā)色母體外，還應(yīng)在中和沉降時(shí)調(diào)節(jié)pH值至 9 以上，使 Fe2+完全沉淀或加人適當(dāng)?shù)难趸瘎? 如 O2 、H2O2和 O3等) 使Fe2+迅速被氧化成Fe3+后以 Fe (0H)3 膠體形式析出。鐵碳法通常是在酸性條件下進(jìn)行的, 但酸性條件下, 溶出的鐵屑量大, 加堿中和時(shí)產(chǎn)生的沉淀物多 , 增加了脫水工序的負(fù)擔(dān), 而且廢渣的

6、處理也成了問(wèn)題。目前一般將廢渣送至煉鐵廠處置或摻合制作建筑材料。鐵碳微電解技術(shù)原理：鐵碳微電解產(chǎn)物具有很髙的化學(xué)活性，在陽(yáng)極，產(chǎn)生的新生態(tài)Fe2+；在陰極，產(chǎn)生的活性H ，均能與廢水中許多污染物組份發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)，使某些難生化降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成容易處理的物質(zhì)，提髙廢水的可生化性。水中的重金屬如六價(jià)鉻和鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)。3Fe+CrO2-+14H+-3Fe2+2Cr3+7H20 6Fe2+Cr2O72+14H+ 一 6Fe3+ +2Cr3+7H2O 反應(yīng)產(chǎn)生Fe2+， Fe2+易被空氣中的O2氧化成 Fe3+， 生成具有強(qiáng)吸附能力的Fe(OH)3 絮狀物。反應(yīng)

7、式為：Fe2+2OH Fe(OH)2 4Fe2+O2 2H2O 8OH 4Fe(OH)3 生成的 Fe(OH)3 是活性膠狀絮凝劑，其吸附能力比普通的Fe(OH)3 強(qiáng)得多， 它可以把廢水中的懸浮物及一些有色物質(zhì)吸附共沉淀而除去。一、催化微電解處理技術(shù)【技術(shù)背景】有機(jī)廢水特別是高鹽高濃度有機(jī)廢水處理，一直是國(guó)內(nèi)眾多環(huán)保工作者及管理部門(mén)關(guān)注的難題。隨著我國(guó)化學(xué)工業(yè)的快速發(fā)展，各種新型的化工產(chǎn)品被應(yīng)用到各行各業(yè)，特別是醫(yī)藥、化工、 電鍍、印染等重污染工業(yè)中，在提高產(chǎn)品質(zhì)量、品質(zhì)的同時(shí)也帶了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：廢水中有機(jī)污染物濃度高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、生化性差，常規(guī)工藝難以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，且處

8、理成本高，給企業(yè)節(jié)能減排帶來(lái)極大的壓力。【技術(shù)概述】微電解技術(shù)是目前處理高濃度有機(jī)廢水的一種理想工藝，該工藝用于高鹽、難降解、 高色度廢水的處理不但能大幅度地降低cod 和色度，還可大大提高廢水的可生化性。該技術(shù)是在不通電的情況下, 利用微電解設(shè)備中填充的微電解填料產(chǎn)生“原電池”效應(yīng)對(duì)廢水進(jìn)行處理。當(dāng)通水后，在設(shè)備內(nèi)會(huì)形成無(wú)數(shù)的電位差達(dá)1.2V 的“原電池”。“原電池”以廢水做電解質(zhì)，通過(guò)放電形成電流對(duì)廢水進(jìn)行電解氧化和還原處理，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的。在處理過(guò)程中產(chǎn)生的新生態(tài) O H 、H 、O 、Fe2+ 、Fe3+等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)

9、的發(fā)色基團(tuán)或助色基團(tuán)，甚至斷鏈，達(dá)到降解脫色的作用；生成的Fe2+ 進(jìn)一步氧化成Fe3 + ，它們的水合物具有較強(qiáng)的吸附 - 絮凝活性，特別是在加堿調(diào)pH 值后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的絮凝能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量絮凝水體中分散的微小顆粒、金屬粒子及有機(jī)大分子. 其工作原理基于電化學(xué)、氧化- 還原、物理以及絮凝沉淀的共同作用。該工藝具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、處理時(shí)間短、操作維護(hù)方便、電力消耗低等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水的預(yù)處理和深度處理中。【技術(shù)特點(diǎn) 】(1)反應(yīng)速率快，一般工業(yè)廢水只需要半小時(shí)至數(shù)小時(shí)；(2) 作用有機(jī)污染物質(zhì)范圍廣，如

10、：含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結(jié)構(gòu)的難除降解有機(jī)物質(zhì)等都有很好的降解效果; (3) 工藝流程簡(jiǎn)單、 使用壽命長(zhǎng)、 投資費(fèi)用少、 操作維護(hù)方便、 運(yùn)行成本低、 處理效果穩(wěn)定。處理過(guò)程中只消耗少量的微電解填料。填料只需定期添加無(wú)需更換，添加時(shí)直接投入即可。(4) 廢水經(jīng)微電解處理后會(huì)在水中形成原生態(tài)的亞鐵或鐵離子，具有比普通混凝劑更好的混凝作用，無(wú)需再加鐵鹽等混凝劑，COD 去除率高，并且不會(huì)對(duì)水造成二次污染：(5) 具有良好的混凝效果，色度、COD 去除率高，同量可在很大程度上提高廢水的可生化性。(6) 該方法可以達(dá)到化學(xué)沉淀除磷的效果，還可以通過(guò)還原除重金屬；(7) 對(duì)已建成未達(dá)標(biāo)的高濃度有

11、機(jī)廢水處理工程，用該技術(shù)作為已建工程廢水的預(yù)處理，即可確保廢水處理后穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。也可將生產(chǎn)廢水中濃度較高的部分廢水單獨(dú)引出進(jìn)行微電解處理。(8) 該技術(shù)各單元可作為單獨(dú)處理方法使用，又可作為生物處理的前處理工藝，利于污泥的沉降和生物掛膜【適用廢水種類(lèi)】. 染料、化工、制藥廢水；焦化、石油廢水；-上述廢水處理水后的BOD/COD 值大幅度提高。. 印染廢水；皮革廢水；造紙廢水、木材加工廢水；-對(duì)脫色有很好的應(yīng)用，同時(shí)對(duì)COD 與氨氮有效去除。. 電鍍廢水；印刷廢水；采礦廢水；其他含有重金屬的廢水；-可以從上述廢水中去除重金屬。. 有機(jī)磷農(nóng)業(yè)廢水；有機(jī)氯農(nóng)業(yè)廢水；-大大提高上述廢水的可生化性，且

12、可除磷，除硫化物二、新型催化微電解填料【產(chǎn)品概述 】LAT-T 系列新型微電解填料是龍安泰公司針對(duì)當(dāng)前有機(jī)廢水難降解難生化的特點(diǎn)而研發(fā)的一種多元催化氧化填料。它由多元金屬合金融合催化劑并采用高溫微孔活化技術(shù)生產(chǎn)而成，屬新型投加式無(wú)板結(jié)微電解填料。作用于廢水，可高效去除COD 、降低色度、提高可生化性， 處理效果穩(wěn)定持久，同時(shí)可避免運(yùn)行過(guò)程中的填料鈍化、板結(jié)等現(xiàn)象。本填料是微電解反應(yīng)持續(xù)作用的重要保證，為當(dāng)前化工廢水的處理帶來(lái)了新的生機(jī)?！井a(chǎn)品關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)】(1) 由多元金屬熔合多種催化劑通過(guò)高溫熔煉形成一體化合金，保證“原電池”效應(yīng)持續(xù)高效。不會(huì)像物理混合那樣出現(xiàn)陰陽(yáng)極分離，影響原電池反應(yīng)。(2) 架構(gòu)式微孔結(jié)構(gòu)形式，提供了極大的比表面積和均勻的水氣流通道，對(duì)廢水處理提供了更大的電流密度和更好的催化反應(yīng)效果。(3) 活性強(qiáng)，比重輕，不鈍化、不板結(jié)，反應(yīng)速率快，長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定有效。(4) 針對(duì)不同廢水調(diào)整不同比例的催化成份，提高了反應(yīng)效率，擴(kuò)大了對(duì)廢水處理的應(yīng)用范圍。(5) 在反應(yīng)過(guò)程中填料所含活性鐵做為陽(yáng)極不斷提供電子并溶解進(jìn)入水中，陰極碳則以極小顆粒的形式隨水流出。當(dāng)使用一定周期后，可通過(guò)直接投加的方式實(shí)現(xiàn)填料的補(bǔ)充，及時(shí)恢復(fù)系統(tǒng)的穩(wěn)定，還極大地減少了工人的操作強(qiáng)度。(6) 填料對(duì)廢水的處理集氧化、還原、電沉積、絮凝、吸附、架橋、卷掃及