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    鐵碳微電解

    一、工藝原理:
      鐵碳微電解工藝的電解材料一般采用鑄鐵屑和活性碳或者焦炭,當材料浸沒在廢水中時,發生內部和外部兩方面的電解反應。一方面鑄鐵中含有微量的碳化鐵,碳化鐵和純鐵存在明顯的氧化還原電勢差,這樣在鑄鐵屑內部就形成了許多細微的原電池,純鐵作為原電池的陽極,碳化鐵作為原電池的陰極。此外,鑄鐵屑和其周圍的碳粉由形成了較大的原電池,因此利用微電解進行廢水處理的過程實際上是內部和外部雙重電解的過,或者稱之為存在微觀和宏觀的原電池反應。微電解技術是目前處理高濃度、高色度、高含鹽量、難生物降解有機廢水的一種理想工藝。

     

      電極反應生成的產物具有很高的活性,能夠跟廢水中多種組分發生氧化還原反應,許多難生物降解和有毒的物質都能夠被有效地降解;同時,金屬鐵能夠和廢水中金屬活動順序排在鐵之后的重金屬離子發生置換反應。其次,經鐵碳微電解處理后的廢水中含有大量的fe2+,將廢水調至中性經曝氣之后則生成絮凝性極強的Fe(OH)3,能夠有效吸附廢水中的懸浮物及重金屬離子如Cr3+,其吸附性能遠遠高于一般的Fe(OH)3絮凝劑。

     

    二、工藝應用:
      1、在印染廢水處理中的應用近年來由于印染技術的不斷進步和有機合成染料新產品的不斷出現,使得印染廢水具有pH 低、色澤深、毒性大、生物可降解性差等特點。因此,鐵碳微電解用于印染廢水的處理體現出了其它工藝不可比擬的優勢。當分別對色度300倍,COD為602mg/L,pH為9.76和色度700倍,COD為1223mg/L,pH為5.76 的兩種不同的印染廢水進行處理后,發現當鐵碳體積比為1:1,pH為3.0左右,反應時間20~30 min時,對色度的去除率能夠達到95%以上,同時COD的去除率也能夠達到60~70%。鐵碳微電解法對印染廢水進行處理,當pH為1,接觸時間20~30 min時,色度的出去率都能達到90%以上,COD去除率也能達到60%左右。
      2、在造紙廢水處理中的應用在造紙廢水處理中采用強化的鐵碳微電解對制漿造紙二級出水進行深度處理,在鐵碳微電解反應體系中加入適量的H2O2,使電解產生的Fe2+與H2O2形成Fenton試劑,與鐵碳微電解協同作用,強化微電解反應后用Ca(OH)2調節出水的pH值至中性,并與電解液中的Fe2+和Fe3+生成Fe(OH)2和Fe(OH)3絮體,進一步網捕水中的CODCr并去除了水中的Fe2+和Fe3+以及SO42-等離子,使溶液的色度進一步得到改善。研究結果表明,當溶液初始pH 值為3.0 、活性炭投加量8.0g/L 、鑄鐵屑40.0g/L 、H2O2 7.17mmol/L 以及反應時間60min,用Ca(OH)2的投入量為8.0g/ L時,總CODCr和色度去除率分別達到75%和95%。
      3.、在焦化廢水處理中的應用目前我國對焦化廢水主要的處理工藝主要是A/O和A-A/O工藝,但是由于出水中含有高濃度的氨氮、高毒性的CN—和SCN—以及難以生物降解的有機物等,對微生物均有抑制作用。試驗證明利用微電解技術對焦化廢水進行預處理和深度處理,最后使出水達到了國家一級排放標準。
      4、在炸藥廢水處理中的應用炸藥廢水中含有第恩梯(TNT)、黑索今(RDX)等劇毒物質,污染物量雖不多,但是會對環境造成嚴重的危害。國內外尚未有有成熟的工藝對此進行處理,普通吸附、焚燒、生物降解和水解法處理效果較差,很難達標排放。采用的微電解反應器內裝有一定體積比例的鐵屑和焦炭,鑄鐵屑在使用前用熱堿液浸泡除油。在pH值為2~3,鐵碳比為1:1,停留時間為90min時,炸藥廢水的COD和NH3-N的去除率分別為86%和70%,且B/C提高到0.37。
      5、在制藥廢水處理中的應用目前制藥廢水處理面臨的主要問題是污染物種類多、濃度高且成分復雜,沖擊負荷大,部分廢水中抗生素的存在抑制生化處理時微生物的生長,可生化性差,色度高等特點。利用鐵炭微電解法處理后,制藥廢水COD、色度去除率高,B/C得到很大提高。

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