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高效微電解工藝處理污水

發表時間:2016-12-09

傳統上的微電解工藝所采用的微電解材料一般為鐵屑和木碳,使用前要加酸堿活化,使用的過程中很容易鈍化板結,又因為鐵與碳是物理接觸,之間很容易形成隔離層使微電解不能繼續進行而失去作用,這導致了頻繁地更換微電解材料,不但工作量大成本高還影響廢水的處理效果和效率。另外,傳統微電解材料表面積太小也使得廢水處理需要很長的時間,這都嚴重影響了微電解工藝的利用和推廣。
在多年探索與眾多工程實例中的不斷應用試驗,開發了以鐵屑、碳及其它金屬、非金屬為主要元素,并按一定的比例進行混合成型,燒結成規整化填料,具有持續高活性鐵床優點,在處理高濃度污水中有以下特點:
1、解決了微電解污水處理工藝填料板結、鈍化、活化,更換的難題,并具有持續高活性鐵床優點。同比傳統鐵碳填料,損耗量降低了60%以上,同時處理產生的污泥量減少了50%以上。該技術各單元可作為單獨處理方法使用,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。
2、內電解陰陽極及催化劑通過高溫形成架構式合金結構,不會像鐵碳混合組配那樣容易出現陰陽極分離,影響原電池反應。規整的微電解填料使用壽命長、操作維護方便,處理過程中只消耗少量的微電解填料。微電解根據消耗體積,只需定期添加即可,無需更換。
3、采用微孔活化技術,比表面積大,同時配加催化劑,對廢水處理提供了更大的電流密度和更好的微電解反應效果,反應速率快,一般工業廢水只需要30-60分鐘,長期運行穩定有效。
4、由于微電解和催化劑的雙重作用,同比傳統鐵碳填料對針對有機物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理,廢水中的COD去解率提高10-20%。廢水中COD去除率一般在35-60%左右,色度可去掉60-90%。同時B/C值可提高0.1-0.3,提高了廢水的可生化性。
5、微電解處理方法可以達到化學沉淀除磷的效果,還可以通過還原除重金屬。廢水經微電解處理后會在水中形成原生態的亞鐵或鐵離子,具有比普通混凝劑更好的混凝作用,無需再加鐵鹽等混凝劑,COD去除率高,并且不會對水造成二次污染。
6、Fe2+催化作用,在微電解后投加H2O2,即芬頓氧化工藝,對一些難降解化工廢水CODcr的去解率可達70-75%。對含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結構的難除降解有機物質等都有很好的降解效果。
7、對已建成未達標的高濃度有機廢水處理工程,用該技術作為已建工程廢水的預處理,即可確保廢水處理后穩定達標排放。也可將生產廢水中濃度較高的部分廢水單獨引出進行微電解處理。
【應用范圍】
隨著工業的發展,污水處理的難度也越來越大。在難降解工業廢水的處理技術中,微電解技術正日益受到重視,并已廣泛應用在工程實際中。目前多用于化工、農藥、染料、制藥等色度高、可生化性差廢水,用于降低有機污染和搞高廢水可生化性。
【技術原理】
的鐵內電解法的原理非常簡單,就是利用鐵-碳顆粒之間存在著電位差而形成了無數個細微原電池。這些細微電池是以電位低的鐵為陰極,電位高的碳做陽極,在含有電解質的水溶液中發生電化學反應的。反應的結果是鐵受到腐蝕變成二價的鐵離子進入溶液。由于鐵離子有混凝作用,它與污染物中帶微弱負電荷的微粒異性相吸,形成比較穩定的絮凝物(也叫鐵泥)而去除。
當污水通過含鐵和碳的填料時,鐵成為陽極,碳成為陰極,并有微電流流動,形成了千千萬萬個微小電池,產生“內電解”,發生腐蝕,也就是氧化還原反應:
陽極反應: Fe-2e一Fe2+ E0(Fe2+/Fe)=-0.44V
陰極反應: 2H++2e→H2↑ E0(H+/H2)=0.00V
當有氧氣時:O2+4H++4e→2H2O E0(O2)=1.23V
O2+2H2O+4e→40H- E0(O2/OH-)=0.40V
上述反應在酸性和充氧的情況下腐蝕最甚,并具有如下被證實了的功能:由于有機物參預陰極的還原反應,使官能團發生了變化改變了原有機物性質,降低了色度,改善了 B/C值;一些無機物也參預反應生成沉淀得以去除,如:Fe2++S2-→FeS↓; 廢水的膠體粒子和微小分散的污染物受電場作用,產生電泳現象,向相反電荷的電極移動,并聚集在電極上使水澄清;陽極生成的新生態Fe2+經石灰中和生成的Fe(OH)3,有極強的吸附能力,使水得以澄清;陰極生成的氫氣,具有氣浮效應。
本設備采用新型結構,配有自清洗裝置,實現不結垢、連續運行、操作管理簡便目的。采用的Fe及催化劑定期補加。該設備最主要應用于高濃度廢水的預處理工藝,廢水深度處理以及電鍍廢水處理等等。
【特點】
⑴. 反應速率快,一般工業廢水只需要半小時至數小時;
⑵. 作用有機污染物質范圍廣,如:含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結構的難降解有機物質;
⑶. 運行成本極低,只消耗少量的單質鐵(最理想并且價廉易得的是金屬加工廢料鐵刨花);
⑷. 使用壽命長,操作維護方便,微電解塔只要定期的添加便可,惰性電極不用更換,腐蝕電極每年補充投入兩次;
⑸. 具有良好的混凝效果,COD去除率高;
⑹.該方法可以達到化學沉淀除磷的效果,還可以通過還原除重金屬;
⑺.設備采用壓縮空氣循環,長期運行效果好。
【適用廢水種類】
⑴. 染料、印染廢水;焦化廢水;石油化工廢水;
——上述廢水在脫色的同時,處理水中的BOD/COD值顯著提高。
⑵. 石油廢水;皮革廢水;造紙廢水、木材加工廢水;
——上述廢水處理水后的BOD/COD值大幅度提高。
⑶. 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。
⑷. 有機磷農業廢水;有機氯農業廢水;
——大大提高上述廢水的可生化性,且可除磷,除硫化物

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