鐵、碳微電解法廢水處理工藝原理說明

一、概況

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，我國(guó)的環(huán)境污染治理力度和治理標(biāo)準(zhǔn)也進(jìn)一步和發(fā)達(dá)國(guó)家接軌，許多高污染項(xiàng)目已停止審批，一些高污染化工企業(yè)由于環(huán)境污染也被政府關(guān)閉,還有一些高濃度污染企業(yè)急需環(huán)保處理新工藝，以保證污水處理達(dá)標(biāo)排放。

我公司研究所對(duì)高濃度污水處理的預(yù)處理研究已有多年，經(jīng)過公司科技人員的不斷開發(fā)和研究，結(jié)合眾多不同類型的高濃度污水處理的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)了一系列高濃度污水的治理方法。高效微電解處理污水工藝應(yīng)用和微電解新型規(guī)整填料的開發(fā)就是我公司自主開發(fā)的一項(xiàng)新技術(shù),特別是微電解新型規(guī)整填料是為我公司自主發(fā)明專利，利用鐵、碳微電解原理，采用多孔活化高溫?zé)Y(jié)技術(shù)生產(chǎn)而成，微電解規(guī)整套化填料比表面積大，不板結(jié)，微電流密度大，廣泛應(yīng)用于印染、化工、電鍍、制漿造紙、制藥、洗毛、農(nóng)藥、酒精等各類工業(yè)廢水的處理及處理水回用工程，使用成本低效果好，可大幅度地降低廢水的COD和色度，提高廢水的可生化性... ...

二、微電解法污水處理原理

微電解法是利用金屬腐蝕原理，形成原電池對(duì)廢水進(jìn)行處理的良好工藝，又稱內(nèi)電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生高低電位差對(duì)廢水進(jìn)行電解處理，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的。微電解規(guī)整填料主要成分為鐵、炭、低電位合金及催化劑，并且以極小顆粒的形式分散在微電解劑內(nèi)；有很高的比表面積，可以與廢水充分地接觸。由于炭、合金的電極電位比鐵低，加上催化劑的催化作用，當(dāng)電解劑處在電解質(zhì)溶液中時(shí)就形成無數(shù)個(gè)腐蝕微電池，在它的表面就有電流在成千上萬個(gè)細(xì)小的電池內(nèi)流動(dòng)，鐵作為陽極被腐蝕消耗，當(dāng)體系中有宏觀的陰極材料存在時(shí)，又可以形成宏觀腐蝕電池。電極反應(yīng)生成的Fe²⁺ 及進(jìn)一步氧化成Fe³⁺及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，它們的吸附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量吸附水中分散的微小顆粒，金屬粒子及有機(jī)大分子。在中性或偏酸性的環(huán)境中，微電解劑本身及其產(chǎn)生的新生態(tài)[H] 、Fe²⁺ 等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)的發(fā)色基團(tuán)或助色基團(tuán)，甚至斷鏈，可以脫色，降低COD_Cr 提高可生化性，還可以氧化金屬離子，降低其毒性。另外，由于電池的電極周圍存在電場(chǎng)效應(yīng)，使溶液中的帶電粒子在電場(chǎng)作用下作定向移動(dòng)，附積到電極上，從而去除水中的污染物，對(duì)含磷廢水除磷也有較好的效果。

三、微電解規(guī)整填料特點(diǎn)

傳統(tǒng)上微電解工藝所采用的微電解材料一般為鐵屑和木炭，使用前要加酸堿活化，使用的過程中很容易鈍化板結(jié)，又因?yàn)殍F與炭是物理接觸，之間很容易形成隔離層使微電解不能繼續(xù)進(jìn)行而失去作用，這導(dǎo)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(tǒng)微電解材料表面積太小也使得廢水處理需要很長(zhǎng)的時(shí)間，這都嚴(yán)重影響了微電解工藝的利用和推廣。

我公司研究所經(jīng)過多年研究，結(jié)合眾多工程實(shí)例，開發(fā)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(jìn)行混合成型，燒結(jié)成規(guī)整化填料，在處理高濃度污水中有以下特點(diǎn)：

1、解決了微電解污水處理工藝填料板結(jié)、鈍化、活化，更換的難題。同比傳統(tǒng)鐵碳填料，損耗量降低了60%以上，同時(shí)處理產(chǎn)生的污泥量減少了50%以上。

2、使用壽命長(zhǎng)、操作維護(hù)方便，處理過程中只消耗少量的微電解填料。微電解根據(jù)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(shù)，比表面積大，同時(shí)配加催化劑，對(duì)廢水處理提供了更大的電流密度和更好的微電解反應(yīng)效果，反應(yīng)速率快，一般工業(yè)廢水只需要30-60分鐘，長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定有效。

3、由于微電解和催化劑的雙重作用，同比傳統(tǒng)鐵碳填料對(duì)針對(duì)有機(jī)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(shí)B/C值可提高0.1-0.3，提高了廢水的可生化性；

4、微電解處理方法可以達(dá)到化學(xué)沉淀除磷的效果，還可以通過還原除重金屬。

5、利用Fe²⁺催化作用，在微電解后投加H₂O₂,即芬頓氧化工藝，對(duì)一些難降解化工廢水CODcr的去解率可達(dá)70-75%。