微電解塔填料的歷史性突破--消除鐵碳法板結(jié)鈍化，持續(xù)微電解填料活性

 

鐵碳床微電解剛開始的效果很理想，特別是處理酸性的有機(jī)廢水，但運(yùn)行兩個(gè)月后，效果急劇下降。鐵碳床純化板結(jié)、鐵泥堵塞、污泥量大都是頭疼的問題，反沖洗可減緩鐵泥堵塞，但解決不了效果下降問題，往往需要更換填料，而在在實(shí)際工程中更換填料工作量很大。“目前的微電解不論是用在哪個(gè)水處理方面，都存在上述問題，因此在環(huán)保工程應(yīng)用上基本是行不通，有好多公司宣傳得好。我是92年開始用這方法，證明是行不通了。為了填裝鐵屑把人都累蠢了。”

 

我公司研究所對高濃度污水處理的預(yù)處理研究已有多年，經(jīng)過公司科技人員的不斷開發(fā)和研究，結(jié)合眾多不同類型的高濃度污水處理的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)了一系列高濃度化工污水的治理方法。高效微電解處理污水工藝應(yīng)用和微電解新型規(guī)整填料的開發(fā)就是我公司自主開發(fā)的一項(xiàng)新技術(shù)，特別是微電解新型規(guī)整填料是我公司正在申請中的發(fā)明專利。

 

傳統(tǒng)上的微電解工藝所采用的微電解材料一般為鐵屑和木碳，使用前要加酸堿活化，使用的過程中很容易鈍化板結(jié)，又因?yàn)殍F與碳是物理接觸，之間很容易形成隔離層使微電解不能繼續(xù)進(jìn)行而失去作用，這導(dǎo)致了頻繁地更換微電解材料，不但工作量大成本高還影響廢水的處理效果和效率。另外，傳統(tǒng)微電解材料表面積太小也使得廢水處理需要很長的時(shí)間，這都嚴(yán)重影響了微電解工藝的利用和推廣。

 

在多年探索與眾多工程實(shí)例中的不斷應(yīng)用試驗(yàn)，開發(fā)了以鐵屑、碳及其它金屬、非金屬為主要元素，并按一定的比例進(jìn)行混合成型，燒結(jié)成規(guī)整化填料，具有持續(xù)高活性鐵床優(yōu)點(diǎn)，在處理高濃度污水中有以下特點(diǎn)：

 

1、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)各單元可作為單獨(dú)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、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(huì)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、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、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、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(huì)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(huì)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獨(dú)引出進(jìn)行微電解處理。

 

【微電解原理】

高效微電解污水處理設(shè)備，又名持續(xù)高活性內(nèi)電解床，主要利用了鐵的還原性、鐵的電化學(xué)性、鐵離子的絮凝吸附三者共同作用來凈化廢水。其處理原理而言，應(yīng)歸類于電解法，因此也稱為鐵碳內(nèi)電解法或鐵碳微電解法，在酸性條件下，鐵與碳之間形成無數(shù)個(gè)微電流反應(yīng)器，廢水中的有機(jī)物在微電流的作用下被還原氧化。

當(dāng)廢水通過含鐵和碳的填料時(shí)，鐵成為陽極，碳成為陰極，并有微電流流動(dòng)，形成無數(shù)個(gè)小電池，產(chǎn)生腐蝕。

其相關(guān)反應(yīng)如下：

陽極反應(yīng)  Fe－2e → Fe²⁺          E⁰(Fe²⁺/Fe)= -0.44V

陰極反應(yīng)  2H⁺+2e → H₂ ↑        E⁰(H²⁺/H₂)= 0.00V

當(dāng)有氧氣時(shí)O₂ + 4H⁺ +4e → 2H2O    E⁰(O₂)= 1.23V

O₂+4 H₂O+4e → 4OH^-   E⁰(O₂/OH^-)= 0.40V

 

上述反應(yīng)在酸性和充氧的情況下，腐蝕最甚并具有如下被證實(shí)了的功能：由于有機(jī)物參與陰極的還原反應(yīng)，使官能團(tuán)發(fā)生了變化，改變了原有機(jī)物的性質(zhì)，降低了色度，改善了B/C值，一些無機(jī)物也參與反應(yīng)生成沉淀得以去除。

如：Fe²⁺ + S^2- = FeS ↓

廢水的膠體粒子和微小分散污染物受電場作用，產(chǎn)生電泳現(xiàn)象，向相反電荷的電極移動(dòng)，并聚集在電極上使水澄清；陽極新生態(tài)的Fe2＋經(jīng)石灰中和生成Fe(OH)₂、Fe(OH)₃有極強(qiáng)的吸附能力，使水得以澄清；陽極生成的氫氣，具有還原性，能將硝基苯還原成苯胺，降低廢水的毒性增加廢水的可氧化性，利于后續(xù)氧化法處理提高效應(yīng)。

 

本技術(shù)特別針對有機(jī)物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理，可大幅度地降低廢水的色度和COD，提高B/C比值即提高廢水的可生化性；可廣泛應(yīng)用于印染、化工、電鍍、制漿造紙、制藥、洗毛、農(nóng)藥、酒精等各類工業(yè)廢水的處理及處理水回用工程。