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微电解装置作用是什么原因

发布时间:2024-08-14 10:43:20

❶ 请问铁碳微电解处理污水的原理,运行注意事项及进出水要求是什么

微电解就是利用铁-碳颗粒之间存在着电位差而形成了无数个细微原电池。这些细微电池是以电位低的铁成为阴极,电位高的碳做阳极,在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应的。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。

对内电解反应器的出水调节PH值到9左右,由于铁离子与氢氧根作用形成了具有混凝作用的氢氧化亚铁,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比较稳定的絮凝物(也叫铁泥)而去除。为了增加电位差,促进铁离子的释放,在铁-碳床中加入一定比例铜粉或铅粉。

经微电解后,BOD/COD升高了,那是因为一些难降解的大分子被碳粒所吸附或经铁离子的絮凝而减少。

不少人以为微电解可有分解大分子能力,可使难生化降解的物质转化为易生化的物质,并搬出理论依据是“微电解反应中产生的新生态[H]可使部分有机物断链,有机官能团发生变化”。但用甲基澄和酚做试验并没有证实微电解有分解破化大分子结构能力。

如果要让铁碳床有分解有机大分子能力,一般需要加入过氧化氢,酸性废水与铁反应生成亚铁离子,亚铁离子与过氧化氢形成Fenton试剂,生成羟基自由基具有极强的氧化性能,将大部分的难降解的大分子有机物降解形成小分子有机物等。同样,反应要在酸性的条件下才能进行。

铁碳微电解注意事项:

1、微电解填料在使用前注意防水防腐蚀,运行一旦通水后应始终有水进行保护,不可长时间曝露在空气中,以免在空气中被氧化,影响使用;

2、微电解系统运行过程中应注意合适的曝气量,不可长时间反复曝气;

3、微电解系统不可长时间在碱性条件下运行;

4、其它注意事项可据微电解反应基础原理。油脂类废水必须先隔油。

5、对于一些特殊废水,铁碳微电解工艺仅仅能起到破链的作用,即把大分子链破解为稍小的小分子链物质,COD这时会不降反升,对于这种情况,后续采取芬顿工艺作为补充,会起到更好的电解效果。

在解决酸性废水电化腐烛速率高而中性偏酸废水电极吸附及新生铁离子水解、絮凝效果好这矛盾。筛选有效催化剂、助剂使之能在较广pH范围内发挥电化腐烛及絮凝吸附最佳效果。尤其是在酸性废水中,虽脱色率较高,但铁溶出量大,污泥量亦大。

要采取有效措施尽量减少污泥量,减低污泥含水率以避免产生二次污染。 选择合适的铁屑活化方法,设计合理的过滤床,解决铁屑易钝化、易结块从而出现沟流等弊端.提高处理效率。

(1)微电解装置作用是什么原因扩展阅读

铁屑对絮体的电附集和对反应的催化作用。电池反应产物的混凝,新生絮体的吸附和床层的过滤等作用的综合效应的结果。

其中主要作用是氧化还原和电附集,废铁屑的主要成分是铁和碳,当将其浸入电解质溶液中时,由于Fe和C之间存在1.2V的电极电位差,因而会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场,阳极反应生成大量的Fe²⁺进入废水,进而氧化成Fe³⁺,形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂。

阴极反应产生大量新生态的[H]和[O],在偏酸性的条件下,这些活性成分均能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,使有机大分子发生断链降解,从而消除了有机物尤其是印染废水的色度,提高了废水的可生化度,且阴极反应消耗了大量的H⁺生成了大量的OH⁻,这使得废水的pH值也有所提高。

❷ 铁碳微电解的反应原理

电化学反应的氧化还原。
铁屑对絮体的电附集和对反应的催化作用。电池反应产物的混凝,新生絮体的吸附和床层的过滤等作用的综合效应的结果。其中主要作用是氧化还原和电附集,废铁屑的主要成分是铁和碳,当将其浸入电解质溶液中时,由于Fe和C之间存在1.2V的电极电位差,因而会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场,阳极反应生成大量的Fe2+进入废水,进而氧化成Fe3+,形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂。阴极反应产生大量新生态的[H]和[O],在偏酸性的条件下,这些活性成分均能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,使有机大分子发生断链降解,从而消除了有机物尤其是印染废水的色度,提高了废水的可生化度,且阴极反应消耗了大量的H+生成了大量的OH-,这使得废水的pH值也有所提高。
当废水与铁碳接触后发生如下电化学反应:
阳极:Fe-2e—→Fe Eo(Fe/Fe)=0.4
阴极:2H++2e—→H2 Eo(H+/H2)=0V
当有氧存在时,阴极反应如下:
O2+4H++4e—→2H2O Eo(O2)=1.23V
O2+2H2O+4e—→4OH- Eo(O2/OH-)=0.41V
有试验在铁碳反应后加H2O2,阳极反应生成的Fe2+可作为后续催化氧化处理的催化剂,即Fe2+与H2O2构成Fenton试剂氧化体系。阴极反应生成的新生态[H]能与废水中许多组分发生氧化还原反应,破坏染料中间体分子中的发色基团(如偶氮基团),使其脱色。通过铁碳曝气反应,消耗了大量的氢离子,使废水的pH值升高,为后续催化氧化处理创造了条件。
催化氧化原理 向废水中投加适量的H2O2溶液与废水中的Fe2+组成试剂,它具有极强的氧化能力,特别适用于难降解有机废水的治理。Fenton试剂之所以具有极强的氧化能力,是由于HO被Fe催化分解产生·OH(羟基自由基)。
生化性能改善和色度去除的机理
微电解对色度去除有明显的效果。这是由于电极反应产生的新生态二价铁离子具有较强的还原能力,可使某些有机物的发色基团硝基—NO2 、亚硝基—NO 还原成胺基—NH2 ,另胺基类有机物的可生化性也明显高于硝基类有机物;新生态的二价铁离子也可使某些不饱和发色基团(如羧基—COOH、偶氮基-N=N-) 的双键打开,使发色基团破坏而除去色度,使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性。此外,二价和三价铁离子是良好的絮凝剂,特别是新生的二价铁离子具有更高的吸附-絮凝活性,调节废水的pH 可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀,吸附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子,可进一步降低废水的色度,同时去除部分有机污染物质使废水得到净化。
微电解处理废水自诞生以来,便引起国内外环保研究学者的关注,并进行了大量的研究!已有很多专利和实用技术成果。最近几年,微电解处理工业废水发展十分迅速,现已用于印染、电镀、石油化工、制药、煤气洗涤、印刷电路板生产等工业废水及含砷、含氟废水的处理工程,并收到了良好的经济效益和环保效果。微电解工艺对废水的脱色有良好处理的效果,且以废治废,运行费用低,因此在我国将具有良好的工业应用前景。
目前国内外微电解设备均是固定床,其特点是结构简单,推流性好,但存在不少实用性问题:一是效率不高,反应速度不快;二是床体易板结,造成短路和死区;三是铁屑补充劳动强度大。
内电解法处理工业废水中存在的问题
内电解法对不同结构,不同性质的染料的作用机理各异,需进一步探讨脱色降污作用机理及最佳处理工艺。根据各类染料的特点,尤其处理高浓度废水时,需找出与混凝法、生化法、曝气氧化法等配合的适宜工艺,有效克服该法去除率偏低的缺点。
在解决酸性废水电化腐烛速率高而中性偏酸废水电极吸附及新生铁离子水解、絮凝效果好这矛盾。筛选有效催化剂、助剂使之能在较广PH范围内发挥电化腐烛及絮凝吸附最佳效果。尤其是在酸性废水中,虽脱色率较高,但铁溶出量大,污泥量亦大。要采取有效措施尽量减少污泥量,减低污泥含水率以避免产生二次污染。 选择合适的铁屑活化方法,设计合理的过滤床,解决铁屑易钝化、易结块从而出现沟流等弊端.提高处理效率。
问题及对策
铁床作为一种废水处理装置,目前无论从理论上还是从实践上来讲,都有待进一步完善和改进。在实际运行中,常会出现填料钝化、板结以及出水“返色”等现象,这是在实际工程中必须妥善解决的问题。
1)关于填料钝化问题
铁床经过一段时间的运行后,填料表面会形成钝化膜,废水中的悬浮颗粒也会部分沉积在填料表面上,这样就阻隔了填料与废水的有效接触,导致铁床处理效果降低。铁床的运行周期应通过实际运行确定,一般为20 d左右,浸洗活化时间可采用2-3 h。
2)关于填料板结问题
铁床填料的板结除了导致铁床内部废水流态恶化致使处理效果降低外,还会使填料更换的难度大大增加。
通过在铁床填料中加入适当的辅料可以有效避免填料出现板结现象,同时也有利于气、液、固砚相充分接触,提高处理效果。辅料可选用X50聚乙烯多面空心球。
采用流化床装置也能较好地解决铁床填料的板结问题。但高的投资费用、运行费用及操作管理要求使此种装置的应用受到一定限制。
铁碳内电解柱运行一段时间后,铁屑易结块,出现沟流等现象,大大影响了处理效果。目前吴全义等采用铁屑高频结孔技术可有效防止铁屑结块现象的发生,但此技术有待进一步的研究和完善。
采用铁、炭流化床反应器对染料废水进行预处理,克服了固定床铁炭反应器表面易钝化、填料易结块及运行效果随运行时间的延长而逐步降低的不足。
在对反应器内部结构作适当调整后,可以方便地将传统的固定床工艺改造为流化床工艺。这样,不仅可提高预处理效果,而且大大方便了设施操作和运行管理。
3)关于铁床出水“返色”问题
一些染料废水经铁床脱色后,在较短时间内出现颜色逐渐加深的现象。关于这种“返色”现象的原因,普遍认同的观点是:铁床填料和废水反应,破坏了染料分子的发色或助色基团,但染料分子只是转变成了无色的小分子有机物,仍旧存在于废水中,这些小分子有机物具有一定的逆反应趋势。但通过实验作者发现,对于一些类型的染料废水,当中和沉降pH值为8-8 . 5时,这种“返色”现象除表现在废水颜色逐渐加深外,废水还会逐渐变浑浊,较长时间静置后,会出现少量较深颜色的沉淀物。经分析,此为Fe (OH)3沉淀。这种现象很容易解释:Fe2+被氧化成了Fe3+,而它们的水解产物Fe(OH )2和Fe(OH ) 3的溶度积常数相差1021倍以上。
基于以上分析,作者认为,Fe2+末完全去除会在一定程度上加剧这种“返色”现象。因此,解决铁床出水“返色”问题,除应考虑在后续处理工艺中彻底脱除发色母体外,还应在中和沉降时调节pH值至9以上,使Fe2+完全沉淀或加人适当的氧化剂(如O2、H2O2和O3等)使Fe2+迅速被氧化成Fe3+后以Fe (0H)3胶体形式析出。
4)铁碳法通常是在酸性条件下进行的,但酸性条件下,溶出的铁屑量大,加碱中和时产生的沉淀物多,增加了脱水工序的负担,而且废渣的处理也成了问题。目前一般将废渣送至炼铁厂处置或掺合制作建筑材料。
铁碳微电解注意事项:
1、微电解填料在使用前注意防水防腐蚀,运行一旦通水后应始终有水进行保护,不可长时间曝露在空气中,以免在空气中被氧化,影响使用;
2、微电解系统运行过程中应注意合适的曝气量,不可长时间反复曝气;
3、微电解系统不可长时间在碱性条件下运行;
4、其它注意事项可据微电解发应基础原理。油脂类废水必须先隔油。
5、对于一些特殊废水,铁碳微电解工艺仅仅能起到破链的作用,即把大分子链破解为稍小的小分子链物质,COD这时会不降反升,对于这种情况,后续采取芬顿工艺作为补充,会起到更好的电解效果。

❸ 污水处理使用微电解法的原理是什么

微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺, 又称内电解法。 它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理,以达到降解有机污染物的目的。当 系统通水后,设备内 会形成无数的微电池系统 , 在其作用空间构成一个电场。 在处理过程中产生的新生态 [H] 、 Fe2 + 等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团,甚至断链,达到降解脱色的作用;生成的 Fe2 + 进一步氧化成 Fe3 + ,它们的水合物具有较强的吸附 - 絮凝活性,特别是在加碱调 pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂,它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体,能大量吸附水中分散的微小颗粒,金属粒子及有机大分子。

其工作原理基于电化学、氧化 - 还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便,不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解高浓度废水的处理可大幅度地降低 COD 和色度,提高废水的可生化性,同时可对氨氮的脱除具有很好的效果。

2 、拓步环保TPFC铁碳填料技术上的亮点:

(1) 反应速率快,一般工业废水只需要半小时至数小时;

(2) 作用有机污染物质范围广,如:含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物质等都有很好的降解效果 ;

(3) 工艺流程简单、使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定。处理过程中只消耗少量的微电解反应剂。微电解剂只需定期添加无需更换,添加也无需进行活化直接投入即可。

(4) 废水经微电解处理后会在水中形成原生态的亚铁或铁离子,具有比普通混凝剂更好的混凝作用,无需再加铁盐等混凝剂, COD 去除率高,并且不会对水造成二次污染;

(5) 具有良好的混凝效果,色度、 COD 去除率高,同时可在很大程度上提高废水的可生化性。

(6) 该方法可以达到化学沉淀除磷的效果,还可以通过还原除重金属;

(7) 对已建成未达标的高浓度有机废水处理工程,用该技术作为已建工程废水的预处理,在降解 COD 的同时提高废水的可生化性,可确保废水处理后稳定达标排放。也可对生化后废水进很行微电解或微电解联合生物滤床的工艺进行深度处理。

(8 该技术各单元可作为单独处理方法使用,又可作为生物处理的前处理工艺,利于污泥的沉降和生物挂膜。

❹ 污水处理中微电解的原理

微电解技术是处理高浓度有机废水的一种理想的工艺,同时又被称为内电解法。在不同点的情况之下,利用填充在废水中的微电解材料自身生产的一点二伏的电位差对废水进行点解处理,从而达到降解有机污染物的目的,当系统桶水之后设备中会形成无数的微电池系统,在作用空间中构成一个电场。

微电解的工作原理基于电化学,氧化还原,物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对于废水进行处理。该方法适用范围广、处理的效果好、成本低廉、操作维护方便、不需要消耗电力资源等优点。本工艺用于难降解高浓度废水的处理可以大幅度的降低cod和色度,提高废水的可生化性,同时可以对氨氮的脱除具有很好的效果。传统上的微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木炭,使用之前要加酸碱活化,使用的过程中很容易钝化板结,同时又因为铁与碳是物理接触,所以他们之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用,这就导致了频繁的更换为电解材料,不但工作量大,成本高同时还影响了废水的处理效果和效率。
二、铁碳微电解原理铁炭填料反应原理(即铁炭填料处理高难度工业有机废水原理):
(1)电子流动:利用铁元素和碳元素之间的电位差,铁元素与碳元素之间存在一个自然地1.4V的电位差。当铁碳填料浸泡在废水溶液中的时候,废水溶液充当导电溶液,废微电解填料价格多少水中的污染物质充当电解质。在铁碳之间自然电位差形成的微弱电场之下,铁会释放出电子,电子在电场的作用之下由阳极向阴极移动。电子在移动的过程中会有穿过污染物质的概率,特别是长链物质或者是含有苯环的物质被电子穿过的概率更高。长链物质或者是含有苯环物质的碳链是通过成对电子相互连接的,当溶液中的单个电子穿插的时候,单个电子就会被碳链中的成对电子吸引住,从而微电解填料价格多少形成3电子结构,而这种3电子结构是一种非常不稳定的结构,存在一定的时间之后这种3电子结构就会自动爆炸,从而长链物质被分成2段。电子继续穿插,锻炼之后的碳链又会被分割,这样碳链就会越来越短。这样难降解物质就会转化为容易降解的物质。同时能够降低COD。
(2)还原性:当铁碳填料浸泡在废水溶液中的时候,作为阳极的铁会失去电子从而变成铁离子,新生成的铁离子具有非常强的还原性,可以将废水中的难降解物质进行还原反应。
(3)氧化性:电子在废水中穿插的时候,也会穿过水分子,水分子被分解的时候就会产生大量的氢自由基、氧自由基、和氢氧自由基,这些新生态的自由基具有非常强的氧化性,可以将废水中的有机物彻底氧化为二氧化碳和水。从而彻底降低COD。
(4)电泳:电子在废水中运动的时候会吸附带微电解填料价格多少正电的污染颗粒,吸附在电子上面的污染物质运动到阴极之后会被中和然后就会沉到底部被除去。
(5)絮凝作用:铁失电子之后会形成铁离子,新生态的铁离子再加入碱液之后会形成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁是良好的絮凝剂,可以吸附废水中的大量有机物絮凝沉淀。

❺ 碳钢一体化污水处理设备和玻璃钢材质有什么区别

微电解装置建议用玻璃钢材质而不是碳钢

微电解装置,又叫微电解罐,微电解塔,微电解反应器等等,可用来对废水污水进行微电解处理。普茵沃润做了微电解装置很多年,所以更了解微电解装置的选材,选用玻璃钢而不是碳钢。为什么呢?

【共同点】都可以用来作为微电解罐处理废水。

【碳钢材质的微电解罐】

有厂家会选择要碳钢材质的微电解罐体,觉得碳钢材质的耐用、结实。但是它的弊端也不容忽视,因为一点做不好防腐功能的话,很容易废水就会漏下去,造成更大的损失。

玻璃钢材质的微电解罐图片

以上就是为您整理的关于微电解装置材质的问题,从客观角度出发,不同的材质,容器可以用在不同的地方,普茵沃润可以提供玻璃钢和碳钢,但是如果是为电解罐体还是建议玻璃钢,希望能给您带去一些帮助。

❻ 我想建一个污水处理的微生物实验室,需要什么设备,大

固液分离可以找我

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