电化学除铁用于建筑物的供水系统.docxVIP

电化学除铁用于建筑物的供水系统

摘要：提出一种利用电化学除铁的水处理新技术，不需添加化学药剂且无二次污染，其作用机理是利用阳极(不溶性)反应产生的新生态氧和溶解氧将Fe2+氧化成Fe3+，进而水解形成氢氧化铁胶体，再通过砂滤去除。阴极反应生成的OH-引起pH值上升，提高了氧化速度；产生的微气泡促使高铁胶体集聚成较大的颗粒，改善了过滤条件。

关键词：除铁电化学

IronRemovalbyElectrochemicalMethodforWaterSupplySystemof①Building

Abstract：Anewelectrochemicaltechnologyofwatertreatmentforironremovalwas

proposed,whichdidnotneedanychemicalagentandhadnosecondarypollution.Theperfo

rmancemechanismwaselectrolysis.Fe2+wasoxidizedtoFe3+bynascentoxygenanddissolvedoxygenproducedbyanodicreaction(withdimensionallystableanodes),theFe3+was

hydrolyzedtoferrichydroxide,andthenthehydrolysatewasfiltratedoffbysand-bedfilter.As

pHincreasedduetotheincreaseofOH-formedbycathodereaction,theoxidationratewas

increased.Theferrichydrocolloidparticleswereflocculatedintomuchbiggerflocsbysmall

bubblesproducedduringelectrolysisprocess,sothattheconditionoffiltrationwasimproved.Thehighertheelectricalchargepassedperlitterofwaterthehighertheabilityofironremoval,butthelowerthecurrentefficiency.Thetotalironcontentwasdecreasedfrom4.0mg/L

to≤0.3mg/L,underthetestconditionsofcurrentdensity4.0mA/cm2,electricalchargeperlitterofwater≥50C/L(H2O),andsingle-passoperation,withquartzsandmediaadopted.Through

circulatingtreatment,therustybrownwaterintankwascleanedefficiently,andtheelectricpowerconsumptionwas≤0.02(kW·h)/m3(H2O).Thetestresultshowedthatthecirculatingtreatmentisapplicabletowatersupplysystemofurbanbuildings

Keywords:watertreatment;ironremoval;electrochemistr

目前，城市建筑物中的供水系统由于管道锈蚀等原因，流出的自来水往往因含铁量高而发黄、发浑且带铁腥味，给人们的生活和工作带来极大的困扰，即使采用市售的各类净水器也难以解决问题，其中滤芯会很快失效；若拆除旧管道重新安装则费用高且施工

困难。①

传统的除铁水处理采用的是氧化加过滤的方法，但曝气和加药设备不适用于水箱系统。也有用溶解性铁或铝电极电解水除铁的报道，但这会增加水中金属离子和形成大量絮状沉淀物，增加后续处理的负担。作者采用不溶性的金属阳极电解，利用电化学反应产生的溶解氧将水中二价铁氧化成三价铁，不需任何化学药剂且无二次污染，可以根据水中含铁量调节供电量，使处理水达到自来水水质标准。

1试验装置和方