❶ 請問鐵碳微電解處理污水的原理,運行注意事項及進出水要求是什麼
微電解就是利用鐵-碳顆粒之間存在著電位差而形成了無數個細微原電池。這些細微電池是以電位低的鐵成為陰極,電位高的碳做陽極,在含有酸性電解質的水溶液中發生電化學反應的。反應的結果是鐵受到腐蝕變成二價的鐵離子進入溶液。
對內電解反應器的出水調節PH值到9左右,由於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電荷的微粒異性相吸,形成比較穩定的絮凝物(也叫鐵泥)而去除。為了增加電位差,促進鐵離子的釋放,在鐵-碳床中加入一定比例銅粉或鉛粉。
經微電解後,BOD/COD升高了,那是因為一些難降解的大分子被碳粒所吸附或經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轉化為易生化的物質,並搬出理論依據是「微電解反應中產生的新生態[H]可使部分有機物斷鏈,有機官能團發生變化」。但用甲基澄和酚做試驗並沒有證實微電解有分解破化大分子結構能力。
如果要讓鐵碳床有分解有機大分子能力,一般需要加入過氧化氫,酸性廢水與鐵反應生成亞鐵離子,亞鐵離子與過氧化氫形成Fenton試劑,生成羥基自由基具有極強的氧化性能,將大部分的難降解的大分子有機物降解形成小分子有機物等。同樣,反應要在酸性的條件下才能進行。
鐵碳微電解注意事項:
1、微電解填料在使用前注意防水防腐蝕,運行一旦通水後應始終有水進行保護,不可長時間曝露在空氣中,以免在空氣中被氧化,影響使用;
2、微電解系統運行過程中應注意合適的曝氣量,不可長時間反復曝氣;
3、微電解系統不可長時間在鹼性條件下運行;
4、其它注意事項可據微電解反應基礎原理。油脂類廢水必須先隔油。
5、對於一些特殊廢水,鐵碳微電解工藝僅僅能起到破鏈的作用,即把大分子鏈破解為稍小的小分子鏈物質,COD這時會不降反升,對於這種情況,後續採取芬頓工藝作為補充,會起到更好的電解效果。
在解決酸性廢水電化腐燭速率高而中性偏酸廢水電極吸附及新生鐵離子水解、絮凝效果好這矛盾。篩選有效催化劑、助劑使之能在較廣pH范圍內發揮電化腐燭及絮凝吸附最佳效果。尤其是在酸性廢水中,雖脫色率較高,但鐵溶出量大,污泥量亦大。
要採取有效措施盡量減少污泥量,減低污泥含水率以避免產生二次污染。 選擇合適的鐵屑活化方法,設計合理的過濾床,解決鐵屑易鈍化、易結塊從而出現溝流等弊端.提高處理效率。
(1)微電解裝置作用是什麼原因擴展閱讀
鐵屑對絮體的電附集和對反應的催化作用。電池反應產物的混凝,新生絮體的吸附和床層的過濾等作用的綜合效應的結果。
其中主要作用是氧化還原和電附集,廢鐵屑的主要成分是鐵和碳,當將其浸入電解質溶液中時,由於Fe和C之間存在1.2V的電極電位差,因而會形成無數的微電池系統,在其作用空間構成一個電場,陽極反應生成大量的Fe²⁺進入廢水,進而氧化成Fe³⁺,形成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑。
陰極反應產生大量新生態的[H]和[O],在偏酸性的條件下,這些活性成分均能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應,使有機大分子發生斷鏈降解,從而消除了有機物尤其是印染廢水的色度,提高了廢水的可生化度,且陰極反應消耗了大量的H⁺生成了大量的OH⁻,這使得廢水的pH值也有所提高。
❷ 鐵碳微電解的反應原理
電化學反應的氧化還原。
鐵屑對絮體的電附集和對反應的催化作用。電池反應產物的混凝,新生絮體的吸附和床層的過濾等作用的綜合效應的結果。其中主要作用是氧化還原和電附集,廢鐵屑的主要成分是鐵和碳,當將其浸入電解質溶液中時,由於Fe和C之間存在1.2V的電極電位差,因而會形成無數的微電池系統,在其作用空間構成一個電場,陽極反應生成大量的Fe2+進入廢水,進而氧化成Fe3+,形成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑。陰極反應產生大量新生態的[H]和[O],在偏酸性的條件下,這些活性成分均能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應,使有機大分子發生斷鏈降解,從而消除了有機物尤其是印染廢水的色度,提高了廢水的可生化度,且陰極反應消耗了大量的H+生成了大量的OH-,這使得廢水的pH值也有所提高。
當廢水與鐵碳接觸後發生如下電化學反應:
陽極:Fe-2e—→Fe Eo(Fe/Fe)=0.4
陰極:2H++2e—→H2 Eo(H+/H2)=0V
當有氧存在時,陰極反應如下:
O2+4H++4e—→2H2O Eo(O2)=1.23V
O2+2H2O+4e—→4OH- Eo(O2/OH-)=0.41V
有試驗在鐵碳反應後加H2O2,陽極反應生成的Fe2+可作為後續催化氧化處理的催化劑,即Fe2+與H2O2構成Fenton試劑氧化體系。陰極反應生成的新生態[H]能與廢水中許多組分發生氧化還原反應,破壞染料中間體分子中的發色基團(如偶氮基團),使其脫色。通過鐵碳曝氣反應,消耗了大量的氫離子,使廢水的pH值升高,為後續催化氧化處理創造了條件。
催化氧化原理 向廢水中投加適量的H2O2溶液與廢水中的Fe2+組成試劑,它具有極強的氧化能力,特別適用於難降解有機廢水的治理。Fenton試劑之所以具有極強的氧化能力,是由於HO被Fe催化分解產生·OH(羥基自由基)。
生化性能改善和色度去除的機理
微電解對色度去除有明顯的效果。這是由於電極反應產生的新生態二價鐵離子具有較強的還原能力,可使某些有機物的發色基團硝基—NO2 、亞硝基—NO 還原成胺基—NH2 ,另胺基類有機物的可生化性也明顯高於硝基類有機物;新生態的二價鐵離子也可使某些不飽和發色基團(如羧基—COOH、偶氮基-N=N-) 的雙鍵打開,使發色基團破壞而除去色度,使部分難降解環狀和長鏈有機物分解成易生物降解的小分子有機物而提高可生化性。此外,二價和三價鐵離子是良好的絮凝劑,特別是新生的二價鐵離子具有更高的吸附-絮凝活性,調節廢水的pH 可使鐵離子變成氫氧化物的絮狀沉澱,吸附污水中的懸浮或膠體態的微小顆粒及有機高分子,可進一步降低廢水的色度,同時去除部分有機污染物質使廢水得到凈化。
微電解處理廢水自誕生以來,便引起國內外環保研究學者的關注,並進行了大量的研究!已有很多專利和實用技術成果。最近幾年,微電解處理工業廢水發展十分迅速,現已用於印染、電鍍、石油化工、制葯、煤氣洗滌、印刷電路板生產等工業廢水及含砷、含氟廢水的處理工程,並收到了良好的經濟效益和環保效果。微電解工藝對廢水的脫色有良好處理的效果,且以廢治廢,運行費用低,因此在我國將具有良好的工業應用前景。
目前國內外微電解設備均是固定床,其特點是結構簡單,推流性好,但存在不少實用性問題:一是效率不高,反應速度不快;二是床體易板結,造成短路和死區;三是鐵屑補充勞動強度大。
內電解法處理工業廢水中存在的問題
內電解法對不同結構,不同性質的染料的作用機理各異,需進一步探討脫色降污作用機理及最佳處理工藝。根據各類染料的特點,尤其處理高濃度廢水時,需找出與混凝法、生化法、曝氣氧化法等配合的適宜工藝,有效克服該法去除率偏低的缺點。
在解決酸性廢水電化腐燭速率高而中性偏酸廢水電極吸附及新生鐵離子水解、絮凝效果好這矛盾。篩選有效催化劑、助劑使之能在較廣PH范圍內發揮電化腐燭及絮凝吸附最佳效果。尤其是在酸性廢水中,雖脫色率較高,但鐵溶出量大,污泥量亦大。要採取有效措施盡量減少污泥量,減低污泥含水率以避免產生二次污染。 選擇合適的鐵屑活化方法,設計合理的過濾床,解決鐵屑易鈍化、易結塊從而出現溝流等弊端.提高處理效率。
問題及對策
鐵床作為一種廢水處理裝置,目前無論從理論上還是從實踐上來講,都有待進一步完善和改進。在實際運行中,常會出現填料鈍化、板結以及出水「返色」等現象,這是在實際工程中必須妥善解決的問題。
1)關於填料鈍化問題
鐵床經過一段時間的運行後,填料表面會形成鈍化膜,廢水中的懸浮顆粒也會部分沉積在填料表面上,這樣就阻隔了填料與廢水的有效接觸,導致鐵床處理效果降低。鐵床的運行周期應通過實際運行確定,一般為20 d左右,浸洗活化時間可採用2-3 h。
2)關於填料板結問題
鐵床填料的板結除了導致鐵床內部廢水流態惡化致使處理效果降低外,還會使填料更換的難度大大增加。
通過在鐵床填料中加入適當的輔料可以有效避免填料出現板結現象,同時也有利於氣、液、固硯相充分接觸,提高處理效果。輔料可選用X50聚乙烯多面空心球。
採用流化床裝置也能較好地解決鐵床填料的板結問題。但高的投資費用、運行費用及操作管理要求使此種裝置的應用受到一定限制。
鐵碳內電解柱運行一段時間後,鐵屑易結塊,出現溝流等現象,大大影響了處理效果。目前吳全義等採用鐵屑高頻結孔技術可有效防止鐵屑結塊現象的發生,但此技術有待進一步的研究和完善。
採用鐵、炭流化床反應器對染料廢水進行預處理,克服了固定床鐵炭反應器表面易鈍化、填料易結塊及運行效果隨運行時間的延長而逐步降低的不足。
在對反應器內部結構作適當調整後,可以方便地將傳統的固定床工藝改造為流化床工藝。這樣,不僅可提高預處理效果,而且大大方便了設施操作和運行管理。
3)關於鐵床出水「返色」問題
一些染料廢水經鐵床脫色後,在較短時間內出現顏色逐漸加深的現象。關於這種「返色」現象的原因,普遍認同的觀點是:鐵床填料和廢水反應,破壞了染料分子的發色或助色基團,但染料分子只是轉變成了無色的小分子有機物,仍舊存在於廢水中,這些小分子有機物具有一定的逆反應趨勢。但通過實驗作者發現,對於一些類型的染料廢水,當中和沉降pH值為8-8 . 5時,這種「返色」現象除表現在廢水顏色逐漸加深外,廢水還會逐漸變渾濁,較長時間靜置後,會出現少量較深顏色的沉澱物。經分析,此為Fe (OH)3沉澱。這種現象很容易解釋:Fe2+被氧化成了Fe3+,而它們的水解產物Fe(OH )2和Fe(OH ) 3的溶度積常數相差1021倍以上。
基於以上分析,作者認為,Fe2+末完全去除會在一定程度上加劇這種「返色」現象。因此,解決鐵床出水「返色」問題,除應考慮在後續處理工藝中徹底脫除發色母體外,還應在中和沉降時調節pH值至9以上,使Fe2+完全沉澱或加人適當的氧化劑(如O2、H2O2和O3等)使Fe2+迅速被氧化成Fe3+後以Fe (0H)3膠體形式析出。
4)鐵碳法通常是在酸性條件下進行的,但酸性條件下,溶出的鐵屑量大,加鹼中和時產生的沉澱物多,增加了脫水工序的負擔,而且廢渣的處理也成了問題。目前一般將廢渣送至煉鐵廠處置或摻合製作建築材料。
鐵碳微電解注意事項:
1、微電解填料在使用前注意防水防腐蝕,運行一旦通水後應始終有水進行保護,不可長時間曝露在空氣中,以免在空氣中被氧化,影響使用;
2、微電解系統運行過程中應注意合適的曝氣量,不可長時間反復曝氣;
3、微電解系統不可長時間在鹼性條件下運行;
4、其它注意事項可據微電解發應基礎原理。油脂類廢水必須先隔油。
5、對於一些特殊廢水,鐵碳微電解工藝僅僅能起到破鏈的作用,即把大分子鏈破解為稍小的小分子鏈物質,COD這時會不降反升,對於這種情況,後續採取芬頓工藝作為補充,會起到更好的電解效果。
❸ 污水處理使用微電解法的原理是什麼
微電解技術是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝, 又稱內電解法。 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生1.2V電位差對廢水進行電解處理,以達到降解有機污染物的目的。當 系統通水後,設備內 會形成無數的微電池系統 , 在其作用空間構成一個電場。 在處理過程中產生的新生態 [H] 、 Fe2 + 等能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應,比如能破壞有色廢水中的有色物質的發色基團或助色基團,甚至斷鏈,達到降解脫色的作用;生成的 Fe2 + 進一步氧化成 Fe3 + ,它們的水合物具有較強的吸附 - 絮凝活性,特別是在加鹼調 pH 值後生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑,它們的吸附能力遠遠高於一般葯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,金屬粒子及有機大分子。
其工作原理基於電化學、氧化 - 還原、物理吸附以及絮凝沉澱的共同作用對廢水進行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護方便,不需消耗電力資源等優點。該工藝用於難降解高濃度廢水的處理可大幅度地降低 COD 和色度,提高廢水的可生化性,同時可對氨氮的脫除具有很好的效果。
2 、拓步環保TPFC鐵碳填料技術上的亮點:
(1) 反應速率快,一般工業廢水只需要半小時至數小時;
(2) 作用有機污染物質范圍廣,如:含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結構的難除降解有機物質等都有很好的降解效果 ;
(3) 工藝流程簡單、使用壽命長、投資費用少、操作維護方便、運行成本低、處理效果穩定。處理過程中只消耗少量的微電解反應劑。微電解劑只需定期添加無需更換,添加也無需進行活化直接投入即可。
(4) 廢水經微電解處理後會在水中形成原生態的亞鐵或鐵離子,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,並且不會對水造成二次污染;
(5) 具有良好的混凝效果,色度、 COD 去除率高,同時可在很大程度上提高廢水的可生化性。
(6) 該方法可以達到化學沉澱除磷的效果,還可以通過還原除重金屬;
(7) 對已建成未達標的高濃度有機廢水處理工程,用該技術作為已建工程廢水的預處理,在降解 COD 的同時提高廢水的可生化性,可確保廢水處理後穩定達標排放。也可對生化後廢水進很行微電解或微電解聯合生物濾床的工藝進行深度處理。
(8 該技術各單元可作為單獨處理方法使用,又可作為生物處理的前處理工藝,利於污泥的沉降和生物掛膜。
❹ 污水處理中微電解的原理
微電解技術是處理高濃度有機廢水的一種理想的工藝,同時又被稱為內電解法。在不同點的情況之下,利用填充在廢水中的微電解材料自身生產的一點二伏的電位差對廢水進行點解處理,從而達到降解有機污染物的目的,當系統桶水之後設備中會形成無數的微電池系統,在作用空間中構成一個電場。
微電解的工作原理基於電化學,氧化還原,物理吸附以及絮凝沉澱的共同作用對於廢水進行處理。該方法適用范圍廣、處理的效果好、成本低廉、操作維護方便、不需要消耗電力資源等優點。本工藝用於難降解高濃度廢水的處理可以大幅度的降低cod和色度,提高廢水的可生化性,同時可以對氨氮的脫除具有很好的效果。傳統上的微電解工藝所採用的微電解材料一般為鐵屑和木炭,使用之前要加酸鹼活化,使用的過程中很容易鈍化板結,同時又因為鐵與碳是物理接觸,所以他們之間很容易形成隔離層使微電解不能繼續進行而失去作用,這就導致了頻繁的更換為電解材料,不但工作量大,成本高同時還影響了廢水的處理效果和效率。
二、鐵碳微電解原理鐵炭填料反應原理(即鐵炭填料處理高難度工業有機廢水原理):
(1)電子流動:利用鐵元素和碳元素之間的電位差,鐵元素與碳元素之間存在一個自然地1.4V的電位差。當鐵碳填料浸泡在廢水溶液中的時候,廢水溶液充當導電溶液,廢微電解填料價格多少水中的污染物質充當電解質。在鐵碳之間自然電位差形成的微弱電場之下,鐵會釋放出電子,電子在電場的作用之下由陽極向陰極移動。電子在移動的過程中會有穿過污染物質的概率,特別是長鏈物質或者是含有苯環的物質被電子穿過的概率更高。長鏈物質或者是含有苯環物質的碳鏈是通過成對電子相互連接的,當溶液中的單個電子穿插的時候,單個電子就會被碳鏈中的成對電子吸引住,從而微電解填料價格多少形成3電子結構,而這種3電子結構是一種非常不穩定的結構,存在一定的時間之後這種3電子結構就會自動爆炸,從而長鏈物質被分成2段。電子繼續穿插,鍛煉之後的碳鏈又會被分割,這樣碳鏈就會越來越短。這樣難降解物質就會轉化為容易降解的物質。同時能夠降低COD。
(2)還原性:當鐵碳填料浸泡在廢水溶液中的時候,作為陽極的鐵會失去電子從而變成鐵離子,新生成的鐵離子具有非常強的還原性,可以將廢水中的難降解物質進行還原反應。
(3)氧化性:電子在廢水中穿插的時候,也會穿過水分子,水分子被分解的時候就會產生大量的氫自由基、氧自由基、和氫氧自由基,這些新生態的自由基具有非常強的氧化性,可以將廢水中的有機物徹底氧化為二氧化碳和水。從而徹底降低COD。
(4)電泳:電子在廢水中運動的時候會吸附帶微電解填料價格多少正電的污染顆粒,吸附在電子上面的污染物質運動到陰極之後會被中和然後就會沉到底部被除去。
(5)絮凝作用:鐵失電子之後會形成鐵離子,新生態的鐵離子再加入鹼液之後會形成氫氧化亞鐵,氫氧化亞鐵是良好的絮凝劑,可以吸附廢水中的大量有機物絮凝沉澱。
❺ 碳鋼一體化污水處理設備和玻璃鋼材質有什麼區別
微電解裝置建議用玻璃鋼材質而不是碳鋼
微電解裝置,又叫微電解罐,微電解塔,微電解反應器等等,可用來對廢水污水進行微電解處理。普茵沃潤做了微電解裝置很多年,所以更了解微電解裝置的選材,選用玻璃鋼而不是碳鋼。為什麼呢?
【共同點】都可以用來作為微電解罐處理廢水。
【碳鋼材質的微電解罐】
有廠家會選擇要碳鋼材質的微電解罐體,覺得碳鋼材質的耐用、結實。但是它的弊端也不容忽視,因為一點做不好防腐功能的話,很容易廢水就會漏下去,造成更大的損失。
玻璃鋼材質的微電解罐圖片
以上就是為您整理的關於微電解裝置材質的問題,從客觀角度出發,不同的材質,容器可以用在不同的地方,普茵沃潤可以提供玻璃鋼和碳鋼,但是如果是為電解罐體還是建議玻璃鋼,希望能給您帶去一些幫助。
❻ 我想建一個污水處理的微生物實驗室,需要什麼設備,大
固液分離可以找我