鐵碳微電解工藝

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1、微電解法淺談微電解法,又稱為內(nèi)電解法、零價(jià)鐵法、鐵屑過(guò)濾法、鐵碳法,是近30年來(lái)被泛應(yīng)用于染料、印染、重金屬、農(nóng)藥廢水處理的一種新興的電化學(xué)方法，鐵碳微電解具有使用范圍廣、工藝簡(jiǎn)單、處理效果好等特點(diǎn)，尤其對(duì)于高鹽度，高COD以及色度較高的工業(yè)廢水的處理較其他工藝具有更加明顯的優(yōu)勢(shì)。難生物降解的廢水經(jīng)鐵碳微電解工藝處理后B/C比大大提高，有利于后續(xù)生物處理效果的提高。國(guó)內(nèi)一般將該工藝用于廢水的預(yù)處理，或者與其他工藝聯(lián)合以達(dá)到去除污染物的目的。目前，微電解處理技術(shù)的研究與應(yīng)用主要針對(duì)某一種或某一類工業(yè)廢水，尚未形成系統(tǒng)的理論與技術(shù)。微電解工藝的電解材料一般采用鑄鐵屑和活性炭或者焦

2、炭，當(dāng)材料浸沒(méi)在廢水中時(shí)，發(fā)生內(nèi)部和外部?jī)煞矫娴碾娊夥磻?yīng)。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(shì)差，這樣在鑄鐵屑內(nèi)部就形成了許多細(xì)微的原電池，純鐵作為原電池的陽(yáng)極，碳化鐵作為原電池的陰極；此外，鑄鐵屑和其周圍的炭粉又形成了較大的原電池。電極反應(yīng)生成的產(chǎn)物具有很高的活性，能夠跟廢水中多種組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，包括許多難生物降解和有毒的物質(zhì)都能夠被有效的降解；同時(shí)，金屬鐵能夠和廢水中金屬活動(dòng)順序排在鐵之后的重金屬離子發(fā)生置換反應(yīng);其次，經(jīng)鐵碳微電解處理后的廢水中含有大量的Fe2+，將廢水調(diào)制中性經(jīng)曝氣之后則生成絮凝性極強(qiáng)的Fe（OH）3，能夠有效的吸附廢

3、水中的懸浮物及重金屬離子如Cr3+，其吸附性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的Fe（OH）3絮凝劑。鐵碳微電解就是通過(guò)以上的各種作用達(dá)到去除水中污染物質(zhì)的目的。廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)展：1、在印染廢水處理中的應(yīng)用：近年來(lái)由于印染技術(shù)的不斷進(jìn)步和有機(jī)合成染料新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，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(diǎn)。因此，鐵碳微電解用于印染廢水的處理體現(xiàn)出了其他工藝不可比擬的優(yōu)勢(shì)。分別對(duì)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(jìn)行處理，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鐵碳體積比為1：1，pH為3.0左右，反應(yīng)時(shí)間

4、20～30min時(shí)，對(duì)色度的去除率能夠達(dá)到95%以上，同時(shí)COD的去除率能也能夠達(dá)到60~70%。鐵碳微電解法對(duì)印染廢水進(jìn)行處理，結(jié)果表明pH為1，接觸時(shí)間20～30min，色度的出去率都能達(dá)到90%以上，COD去除率也能達(dá)到60%左右。2在造紙廢水處理中的應(yīng)用：采用強(qiáng)化的鐵碳微電解對(duì)制漿造紙二級(jí)出水進(jìn)行深度處理，在鐵碳微電解反應(yīng)體系中加入適量的H2O2，使電解產(chǎn)生的Fe2+與H2O2形成Fenton試劑，與鐵碳微電解協(xié)同作用，強(qiáng)化微電解反應(yīng)后用Ca(OH)2調(diào)節(jié)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(jìn)一步網(wǎng)捕水中的COD

5、Cr并去除了水中的Fe2+和Fe3+以及SO42+等離子，使溶液的色度進(jìn)一步得到改善。研究結(jié)果表明，當(dāng)溶液初始pH值為3.0、活性炭投加量8.0g/L、鑄鐵屑40.0g/L、H2O27.17mmol/L以及反應(yīng)時(shí)間60min,用Ca(OH)2的投入量為8.0g/L時(shí)，總CODCr和色度去除率分別達(dá)到75%和95%，達(dá)到了國(guó)家造紙工業(yè)水污染物排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GB3544—2001）。3.、在焦化廢水處理中的應(yīng)用：目前我國(guó)對(duì)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(jī)物等，對(duì)微生物均有抑制作用。因

6、此，有人利用微電解技術(shù)對(duì)A2/O進(jìn)水或者出水分別進(jìn)行預(yù)處理和深度處理，最后使出水達(dá)到了國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)法確定了最佳工藝條件，在鐵碳比為4，用量分別為300mg/L和75mg/L，H2O2的用量為1000mg/L，pH值為3，反應(yīng)時(shí)間為20min時(shí),COD、NH3-N和CN-的去除率分別為61.2%、74%、56.2%和74.3%。B/C比由0.189提高到0.387，大大降低了后續(xù)生物處理的有機(jī)負(fù)荷并提高了生物處理的效率。4、在炸藥廢水中的應(yīng)用廢水處理中的應(yīng)用：炸藥廢水中含有第恩梯(TNT)、黑索今（RDX）等劇毒物質(zhì)，污染物量雖不多，但是會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的危

7、害。國(guó)內(nèi)外尚未有有成熟的工藝對(duì)此進(jìn)行處理，普通的吸附、焚燒、生物降解和水解法處理效果較差，很難達(dá)標(biāo)排放。某進(jìn)水水質(zhì)：pHCODCrNH3-NB/C2~32479.65mg/L145.86mg/L0.12采用的微電解反應(yīng)器柱高82cm，內(nèi)徑為7cm，內(nèi)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(shí)間為90min時(shí)，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(yīng)用：目前制藥廢水處理面臨的主要問(wèn)題