【微电解填料】中国工艺.docVIP

铁碳微电解工艺详细资料微电解法是利用金属腐蚀原理,形成原电池对废水进行处理的良好工艺,又称内电解法,铁屑过滤法等。该法具有适用范围广,处理效果好,使用寿命长,成本低廉及操作维护方便等优点,并使用废铁屑为原料,也不需消耗电力资源,具有“以废治废”的意义,使得该工艺技术自诞生开始,即在美,苏,日等国家引起广泛重视,已有很多的专利,并取得了一些实用性的成果。该工艺是在20世纪7O年代应用到废水治理中的,而我国从2O世纪8O年代开始这一领域的研究,也已有不少文献报导。特别是近几年来,进展较快,在印染废水,电镀废水,石油化工废水及含砷含氰废水的治理方面相继有研究报导,有的已投入实际运行。?产品概述：微电解技术是目前处理高浓度,难降解有机废水的一种理想工艺,又称内电解。它是在无需外接电源的情况下自身产生1.2伏电位差对废水进行电解处理能达到降解有机污染的目的。当系统通水后设备内会形成无数的微电池系统构成磁场产生电位差。铁在酸性条件下释放铁离子生成新生态Fe2 。Fe2 具有氧化--还原的作用,能与废水中的许多组分发生氧化还原反；将六价铬还原为三价铬;将汞离子还原为单质贡；将硝基还原为氨基；将偶氮废水的有色基团或助色基团氧化--还原；达到降解脱色作用；提高了废水的可生化性。生成的Fe2 加减调PH值进一步产生Fe3 ；Fe3 是一种很好的絮凝剂。它们的水合物具有较强的吸附-絮凝作用,Fe3 在减的作用下进一步产生氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂。它们的吸附能力远远高于那些外加化学药剂水解得到的絮凝剂；分散在水污中的悬浮物,,有毒物,金属离子及有极大分子能被吸附-絮凝沉淀。其工作原理：电化学,氧化—还原,物理吸附及絮凝--沉淀的共同作用对废水进行处理。1 基本原理?微电解反应器内的填料主要有两种：一种为单纯的铁刨花；另一种为铸铁屑与惰性碳颗粒(如石墨,活性碳,焦炭等)的混台填允体。两种填料均具有微电解反应所需的基本元素：Fe和C。低电位的Fe与高电位的C在废水中产生电位差,具有一定导电性的废水充当电解质,形成无数的原电池,产生电极反应和由此所引起的一系列作用,改变废水中污染物的性质,从而达到废水处理的目的。?1.1 电极反应?阳极（Fe）：?阴极（C）：?当有O2时：?由上述反应的标准电极电位E0可知,酸性充氧条件下电极反应的E0最大,有O2存在得情况下电极反应进行得最快,该反应不断消耗废水中的H ＋,使其pH值上升。因此,pH低,酸度大时,氧的电极电位提高,微电池的电位差加大,促进了电极反应的进行。这从理论上解释了酸性废水微电解反应效果较好的原因。?1.2 氧化还原反应?1.2.1 铁的还原作用?铁是活泼金属,在酸性条件下可使一些重金属离子和有机物还原为还原态,例如：?（1）将汞离子还原为单质汞：?（2）将六价铬还原为三价铬：?（3）将偶氮型染料的发色基还原：?（4）将硝基还原为胺基：?铁的还原作用使废水中重金属离子转变为单质或沉淀物而被除去,使一些大分子染料降解为小分子无色物质,具有脱色作用,同时提高了废水的可生化性。?1.2.2 氢的氧化还原作用?电极反应中得到的新生态氢具有较大的活性。能与废水中许多组分发生氧化还原作用,破坏发色,助色基团的结构,使偶氮键破裂,大分子分解为小分子,硝基化台物还原为胺基化合物,达到脱色的目的。一般地,[H]是在Fe2＋的共同作用下将偶氮键打断,将硝基还原为胺基。?1.3 电化学附集?当铁与碳化铁或其他杂质之间形成一个小的原电池,将在其周围产生一个电场,许多废水中存在着稳定的胶体如印染废水,当这些胶体处于电场下时将产生电泳作用而被附集。?在电场的作用下,胶体粒子的电泳速度可由下式求出：?式中： V——胶体粒子的电泳速度(cm／s)?——电位(V)?D——分散介质的介电常数?E——电场强度(V／cm)?——分散介质的粘度(Pa?S)?K——系数?例如采用电位差为1.2V的废铁屑和焦炭粒,浸泡在电位为0.30mV的废水溶液中,粒料间的分离距离为0.10cm,可以得到5?0-3cm/s的分离速度,从理论上计算20s就可完成电泳沉积过程。?1.4 物理吸附在弱酸性溶液中,铁屑丰富的比表面积显出较高的表面活性,能吸附多种金属离子,能促进金属的去除,同时铁屑中的微碳粒对金属的吸附作用也是不可忽视的。而且铸铁是一种多孔性的物质,其表面具有较强的活性,能吸附废水中的有机污染物,净化废水,特别是加入烟道灰等物质时,其很大的比表面积和微晶表面上含有大量不饱和键和含氧活性基团,在相当宽的pH值范围内对染料分子都有吸附作用。?1.5 铁的混凝沉淀?在酸性条件下,用铁屑处理废水时,会产生Fe2 和Fe3 。Fe2 和Fe3 是很好的絮凝剂,把溶液pH调至碱性且有O2存在