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高效微电解工艺处理污水

发表时间:2016-12-09

传统上的微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木碳,使用前要加酸碱活化,使用的过程中很容易钝化板结,又因为铁与碳是物理接触,之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用,这导致了频繁地更换微电解材料,不但工作量大成本高还影响废水的处理效果和效率。另外,传统微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间,这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。
在多年探索与众多工程实例中的不断应用试验,开发了以铁屑、碳及其它金属、非金属为主要元素,并按一定的比例进行混合成型,烧结成规整化填料,具有持续高活性铁床优点,在处理高浓度污水中有以下特点:
1、解决了微电解污水处理工艺填料板结、钝化、活化,更换的难题,并具有持续高活性铁床优点。同比传统铁碳填料,损耗量降低了60%以上,同时处理产生的污泥量减少了50%以上。该技术各单元可作为单独处理方法使用,又可作为生物处理的前处理工艺,利于污泥的沉降和生物挂膜。
2、内电解阴阳极及催化剂通过高温形成架构式合金结构,不会像铁碳混合组配那样容易出现阴阳极分离,影响原电池反应。规整的微电解填料使用寿命长、操作维护方便,处理过程中只消耗少量的微电解填料。微电解根据消耗体积,只需定期添加即可,无需更换。
3、采用微孔活化技术,比表面积大,同时配加催化剂,对废水处理提供了更大的电流密度和更好的微电解反应效果,反应速率快,一般工业废水只需要30-60分钟,长期运行稳定有效。
4、由于微电解和催化剂的双重作用,同比传统铁碳填料对针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理,废水中的COD去解率提高10-20%。废水中COD去除率一般在35-60%左右,色度可去掉60-90%。同时B/C值可提高0.1-0.3,提高了废水的可生化性。
5、微电解处理方法可以达到化学沉淀除磷的效果,还可以通过还原除重金属。废水经微电解处理后会在水中形成原生态的亚铁或铁离子,具有比普通混凝剂更好的混凝作用,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。
6、Fe2+催化作用,在微电解后投加H2O2,即芬顿氧化工艺,对一些难降解化工废水CODcr的去解率可达70-75%。对含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物质等都有很好的降解效果。
7、对已建成未达标的高浓度有机废水处理工程,用该技术作为已建工程废水的预处理,即可确保废水处理后稳定达标排放。也可将生产废水中浓度较高的部分废水单独引出进行微电解处理。
【应用范围】
随着工业的发展,污水处理的难度也越来越大。在难降解工业废水的处理技术中,微电解技术正日益受到重视,并已广泛应用在工程实际中。目前多用于化工、农药、染料、制药等色度高、可生化性差废水,用于降低有机污染和搞高废水可生化性。
【技术原理】
的铁内电解法的原理非常简单,就是利用铁-碳颗粒之间存在着电位差而形成了无数个细微原电池。这些细微电池是以电位低的铁为阴极,电位高的碳做阳极,在含有电解质的水溶液中发生电化学反应的。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。由于铁离子有混凝作用,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比较稳定的絮凝物(也叫铁泥)而去除。
当污水通过含铁和碳的填料时,铁成为阳极,碳成为阴极,并有微电流流动,形成了千千万万个微小电池,产生“内电解”,发生腐蚀,也就是氧化还原反应:
阳极反应: Fe-2e一Fe2+ E0(Fe2+/Fe)=-0.44V
阴极反应: 2H++2e→H2↑ E0(H+/H2)=0.00V
当有氧气时:O2+4H++4e→2H2O E0(O2)=1.23V
O2+2H2O+4e→40H- E0(O2/OH-)=0.40V
上述反应在酸性和充氧的情况下腐蚀最甚,并具有如下被证实了的功能:由于有机物参预阴极的还原反应,使官能团发生了变化改变了原有机物性质,降低了色度,改善了 B/C值;一些无机物也参预反应生成沉淀得以去除,如:Fe2++S2-→FeS↓; 废水的胶体粒子和微小分散的污染物受电场作用,产生电泳现象,向相反电荷的电极移动,并聚集在电极上使水澄清;阳极生成的新生态Fe2+经石灰中和生成的Fe(OH)3,有极强的吸附能力,使水得以澄清;阴极生成的氢气,具有气浮效应。
本设备采用新型结构,配有自清洗装置,实现不结垢、连续运行、操作管理简便目的。采用的Fe及催化剂定期补加。该设备最主要应用于高浓度废水的预处理工艺,废水深度处理以及电镀废水处理等等。
【特点】
⑴. 反应速率快,一般工业废水只需要半小时至数小时;
⑵. 作用有机污染物质范围广,如:含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难降解有机物质;
⑶. 运行成本极低,只消耗少量的单质铁(最理想并且价廉易得的是金属加工废料铁刨花);
⑷. 使用寿命长,操作维护方便,微电解塔只要定期的添加便可,惰性电极不用更换,腐蚀电极每年补充投入两次;
⑸. 具有良好的混凝效果,COD去除率高;
⑹.该方法可以达到化学沉淀除磷的效果,还可以通过还原除重金属;
⑺.设备采用压缩空气循环,长期运行效果好。
【适用废水种类】
⑴. 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,处理水中的BOD/COD值显著提高。
⑵. 石油废水;皮革废水;造纸废水、木材加工废水;
——上述废水处理水后的BOD/COD值大幅度提高。
⑶. 电镀废水;印刷废水;采矿废水;其他含有重金属的废水;
——可以从上述废水中去除重金属。
⑷. 有机磷农业废水;有机氯农业废水;
——大大提高上述废水的可生化性,且可除磷,除硫化物

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