鐵碳微電解塔自誕生以來，便引起國內(nèi)外環(huán)保研究學(xué)者的關(guān)注，并進(jìn)行了大量的研究!已有很多和實(shí)用技術(shù)成果。最近幾年，微電解處理工業(yè)廢水發(fā)展十分迅速，現(xiàn)已用于印染、電鍍、石油化工、制藥、煤氣洗滌、印刷電路板生產(chǎn)等工業(yè)廢水及含砷、含氟廢水的處理工程，并收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效果。微電解工藝對廢水的脫色有良好處理的效果，且以廢治廢，運(yùn)行費(fèi)用低，因此在我國將具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
一、基本原理
在難降解工業(yè)廢水的處理技術(shù)中，微電解技術(shù)正日益受到重視，并已在工程實(shí)際中。鐵碳微電解塔，就是利用鐵-碳顆粒之間存在著電位差而形成了無數(shù)個(gè)細(xì)微原電池。這些細(xì)微電池是以電位低的鐵成為陽極,電位高的碳做陰極,在含有酸性電解質(zhì)的水溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的。反應(yīng)的結(jié)果是鐵受到腐蝕變成二價(jià)的鐵離子進(jìn)入溶液。對內(nèi)電解反應(yīng)器的出水調(diào)節(jié)PH值到9左右，由于鐵離子與氫氧根作用形成了具有混凝作用的氫氧化亞鐵,它與污染物中帶微弱負(fù)電荷的微粒異性相吸,形成比較穩(wěn)定的絮凝物(也叫鐵泥)而去除。為了增加電位差，促進(jìn)鐵離子的釋放,在鐵-碳床中加入一定比例銅粉或鉛粉。
經(jīng)微電解后，BOD/COD升高了，那是因?yàn)橐恍╇y降解的大分子被碳粒所吸附或經(jīng)鐵離子的絮凝而減少。不少人以為微電解可有分解大分子能力,可使難生化降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生化的物質(zhì)，并搬出理論依據(jù)是“微電解反應(yīng)中產(chǎn)生的新生態(tài)[H]可使部分有機(jī)物斷鏈，有機(jī)官能團(tuán)發(fā)生變化”。但用甲基澄和酚做試驗(yàn)并沒有證實(shí)微電解有分解破化大分子結(jié)構(gòu)能力。
如果要讓鐵碳床有分解有機(jī)大分子能力,一般需要加入過氧化氫,酸性廢水與鐵反應(yīng)生成亞鐵離子,亞鐵離子與過氧化氫形成Fenton試劑，生成羥基自由基具有的氧化性能，將大部分的難降解的大分子有機(jī)物降解形成小分子有機(jī)物等。同樣，反應(yīng)要在酸性的條件下才能進(jìn)行。
二、工藝特點(diǎn)
1、鐵碳微電解塔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，并具有持續(xù)高活性鐵床優(yōu)點(diǎn)。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。該技術(shù)各單元可作為單處理方法使用，又可作為生物處理的前處理工藝，利于污泥的沉降和生物掛膜。
2、微電解反應(yīng)器內(nèi)電解陰陽極及催化劑通過高溫形成架構(gòu)式合金結(jié)構(gòu)，不會像鐵碳混合組配那樣容易出現(xiàn)陰陽極分離，影響原電池反應(yīng)。規(guī)整的微電解填料使用壽命長、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、微電解反應(yīng)器采用微孔活化技術(shù)，比表面積大，同時(shí)配加催化劑，對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，長期運(yùn)行穩(wěn)定有效。
4、微電解反應(yīng)器由于微電解和催化劑的雙重作用，同比傳統(tǒng)鐵碳填料對針對有機(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。
5、微電解反應(yīng)器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。廢水經(jīng)微電解處理后會在水中形成原生態(tài)的亞鐵或鐵離子，具有比普通混凝劑更好的混凝作用，無需再加鐵鹽等混凝劑，COD去除率高，并且不會對水造成二次污染。
6、Fe2+催化作用，在微電解后投加H2O2，即芬頓氧化工藝，對一些難降解化工廢水CODcr的去解率可達(dá)70-75%。對含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結(jié)構(gòu)的難除降解有機(jī)物質(zhì)等都有很好的降解效果。
7、對已建成未達(dá)標(biāo)的高濃度有機(jī)廢水處理工程，用該技術(shù)作為已建工程廢水的預(yù)處理，即可確保廢水處理后穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。也可將生產(chǎn)廢水中濃度較高的部分廢水單引出進(jìn)行微電解處理。
8、鐵碳微電解塔技術(shù)。微電解反應(yīng)器解決了傳統(tǒng)微電解污水處理工藝填料板結(jié)、鈍化及需活化、更換等難題和弊端，并具有持續(xù)高活性鐵床優(yōu)點(diǎn)。微電解反應(yīng)器損耗量可降低60%以上。
9、反應(yīng)速度快。微電解反應(yīng)器采用微孔活化技術(shù)，比表面積大，同時(shí)配加催化劑，對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，長期運(yùn)行穩(wěn)定有效。
10、解決除磷、重金屬的難題。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。對含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結(jié)構(gòu)的難除降解有機(jī)物質(zhì)等都有很好的降解效果。
11、操作方便。規(guī)整的微電解填料使用壽命長，且操作維護(hù)方便，因此微電解反應(yīng)器處理過程中只消耗少量的微電解填料，只需定期添加即可，無需更換，進(jìn)而大大降低了維護(hù)勞動強(qiáng)度。
12、應(yīng)用方式多樣。該產(chǎn)品還可應(yīng)用于已建成未達(dá)標(biāo)的高濃度有機(jī)廢水處理工程，用于廢水的預(yù)處理，可確保廢水處理后穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，也可將生產(chǎn)廢水中濃度較高的部分廢水單引出進(jìn)行微電解處理。
三、鐵碳微電解塔結(jié)構(gòu)
鐵碳微電解塔是由微電解反應(yīng)器、配水系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)組成，也可根據(jù)用戶要求進(jìn)行配置。
1、微電解反應(yīng)器：可根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)計(jì)成圓形罐體、方形池體或帶式傳送式反應(yīng)器。其體積可根據(jù)水處理量而定。
2、配水系統(tǒng):配水系統(tǒng)部分由提升泵、流量計(jì)和管路等組成。
3、曝氣系統(tǒng):曝氣系統(tǒng)部分由風(fēng)機(jī)、管路和閥門等組成，空氣壓力可根據(jù)微電解反應(yīng)器和管路做調(diào)整，風(fēng)量根據(jù)設(shè)計(jì)確認(rèn)。
鐵碳微電解塔，又叫微電解反應(yīng)塔，是處理高濃度廢水的理想設(shè)備，利用填充在反應(yīng)器內(nèi)的鐵碳填料可以的提高廢水的可生化性，去除色度和重金屬。是目前應(yīng)用較為廣泛的新型污水處理設(shè)備。
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