污染物的氧化還原反應(yīng):
每個(gè)(污染物)物質(zhì)都有各自的氧化態(tài)和還原態(tài),廢水中的膠體粒子和細(xì)小分散的污染物一般都帶有電荷,在微電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生電泳,向相反電荷的電極移動(dòng)在陽(yáng)極被氧化,在陰極被還原,生成新的物質(zhì)通過(guò)沉積在電極表面或沉淀于水中或轉(zhuǎn)化為氣體等無(wú)毒無(wú)害成分被分離去除。
廢水中呈溶解狀態(tài)的的有機(jī)污染物(如色、嗅、味、COD)及還原性無(wú)機(jī)離子(如CNˉ氰、S2ˉ硫、Fe2﹢、Mn2﹢錳等)都可通過(guò)氧化反應(yīng)去除,而廢水中呈溶解狀體的許多重金屬離子(如汞、鎘、銅、銀、金、六價(jià)鉻、鎳等)都可通過(guò)還原法去除。
氫、鐵、Fe2+的氧化還原作用:
負(fù)極(鐵):鐵被氧化Fe-2e-=Fe2+
正極(碳或碳化鐵):溶液中的H+被還原2H++2e-=H2↑
鐵是活潑金屬,有較強(qiáng)還原能力。
電極反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)中得到的新生態(tài)氫[H]以及Fe和Fe2+都具有很高的化學(xué)活性,能與廢水中的許多污染物發(fā)生氧化還原反應(yīng)。如使偶氮基斷裂而破壞發(fā)色基團(tuán)、使大分子降解為小分子,具有脫色和提高廢水可生化性的作用,
鐵離子的絡(luò)合、混凝作用:
在酸性條件下,用鐵碳微電解處理廢水時(shí),會(huì)產(chǎn)生Fe2+和Fe3+離子。新生態(tài)的Fe2+和Fe3+具有很好的絮凝作用,溶液在堿性條件下且有O2(曝氣充氧)存在時(shí),會(huì)形成Fe(OH)2(氫氧化亞鐵)和Fe(OH)3(氫氧化鐵膠體),吸附能力高于一般藥劑水解得到的Fe(OH)3(氫氧化鐵膠體)吸附能力。同時(shí)其中的Fe離子能與許多有機(jī)物形成墨綠色的絡(luò)合物。這樣,廢水中原有的懸浮物、膠體和油類(lèi)等及通過(guò)內(nèi)電解反應(yīng)產(chǎn)生的不溶物和構(gòu)成色度的染料及相當(dāng)一部分水溶性有機(jī)物均可被其絡(luò)合、吸附凝聚而從廢水中分離去除。
鐵的置換作用:
鐵是活潑金屬,電極電位E0 (Fe2+/Fe)=- 0.44V,它具有還原能力,可將在金屬活動(dòng)順序表中排于其后的金屬置換出來(lái)而沉積在鐵的表面,如鎳、錫、鉛、銅、銀、錳、鋅等 。當(dāng)鐵不斷被腐蝕時(shí),這些微小的沉積金屬粉粒也一起隨廢水流出,而在后續(xù)的堿中和絮凝沉淀時(shí)一同被分離去除。
沉淀與共沉淀作用(加堿):
微電解出水加堿中和絮凝沉淀是微電解工藝中必不可少的組成部分,通常用石灰乳、氫氧化鈣、氫氧化鈉等。
作為中和用堿液,本身就是一個(gè)助凝劑,它不僅價(jià)格便宜,而且形成的沉淀污泥也易于脫水,更重要的是能與許多污染物反應(yīng)形成沉淀物而被分離除去,如S2-硫離子、PO43-磷酸根、F-及磺酸基-SO3-三氧化硫等。
微電池反應(yīng)產(chǎn)物Fe2+和Fe3+也能通過(guò)沉淀反應(yīng)去除某些無(wú)機(jī)物,以減少其對(duì)后續(xù)生化工藝段的毒害,如與S2一、CN一等反應(yīng)生成FeS 、 Fe3[Fe(CN)6]2 (鐵氰化亞鐵)、 Fe4[Fe(CN)6]3 (亞鐵氰化鐵)等沉淀而被去除。
對(duì)于含有重金屬的廢水,重金屬離子還可與鐵離子形成穩(wěn)定的鐵氧共沉淀物而被去除;微電解法不僅可以處理單一的含Cr6+的廢水,還可以處理含Cr6+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、pb2+等多種重金屬離子的綜合性含金屬離子的廢水(如電鍍、礦山等行業(yè)),無(wú)需分流,一次處理達(dá)標(biāo),大大地簡(jiǎn)化了處理流程,且處理后的水質(zhì)穩(wěn)定。處理后出水中的Cr6+濃度有望達(dá)到0.3mg/L。Fe2+的吸附和共沉淀作用也可經(jīng)濟(jì)地去除廢水中的As、F,去除效果分別達(dá)到93%和99%。
山東新鴻源環(huán)??萍加邢薰疚挥诿利惖娘L(fēng)箏之都-山東濰坊,這里是風(fēng)箏文化的發(fā)祥地,國(guó)際風(fēng)箏聯(lián)合會(huì)組織總部所在地,也是“國(guó)際風(fēng)箏會(huì)”(又稱(chēng)“風(fēng)箏節(jié)”)慶典活動(dòng)的固定舉辦地點(diǎn)。它以“二百只紅爐,三千銅鐵匠,九千繡花機(jī),十萬(wàn)織布機(jī)”聞名遐邇,是歷史上著名的手工業(yè)城市,清乾隆年間便有“南蘇州、北濰縣”之稱(chēng),還是我國(guó)歷史上最大的風(fēng)箏、木版年畫(huà)的產(chǎn)地和染散地。濰坊盛產(chǎn)蔬菜,素有“煙臺(tái)蘋(píng)果、萊陽(yáng)梨,不如濰縣蘿卜皮”之說(shuō),深受人們的喜愛(ài)。
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