有机电化学之铁碳微电解法介绍

有机废水电解处理之 铁碳微电解法 Page 2 铁碳微电解法 铁碳微电解法具有使用范围广 工艺简单 处理效果好等特点 尤其对于高盐度 高COD以及色度较高的工业废水处理较其他工艺具有更加明显的优势 难生物降解的废水经铁碳微电解工艺处理后B C大大提高 有利于后续生物处理效果的提高 国内一般将该工艺用于废水的预处理 或者与其他工艺联合以达到去除污染物的目的 B C 主要是指可生化性 当B C 0 3时表明污水生化性能尚可 可以用活性污泥法处理 当然B C越高越适合活性污泥法处理污水 如B C较低可在生化系统前前置一个水解池来调节B C比 Page 3 铁碳微电解法作用机理 铁碳微电解工艺的电解材料一般采用铸铁屑和活性炭或者焦炭 当材料浸没在废水中时 发生内部和外部两方面的电解反应 铁碳微电解法装置 Page 4 铁碳微电解法作用机理 电极反应生成的产物 如新生态的H 具有很高的活性 能够跟废水中多种组分发生氧化还原反应 许多难降解和有毒的物质都能够被有效地降解 同时 金属铁能够和废水中金属活动顺序排在铁之后的重金属离子发生置换反应 其次 经铁碳微电解处理后的废水中含有大量的Fe2 将废水调至中性经曝气之后则生成絮凝性极强的Fe OH 3 能够有效吸附废水中的悬浮物及重金属离子如Cr3 其吸附性能远远高于一般的Fe OH 3絮凝剂 铁碳微电解就是通过以上各种作用达到去除水中污染物的目的 铁碳微电解法装置 Page 5 铁碳微电解法在废水处理中的应用 铁碳微电解法在印染废水处理中的应用 印染废水具有pH低 色泽深 毒性大 生物可降解性差等特点 铁碳微电解用于印染废水的处理体现出了其他工艺不可比拟的优势 铁碳微电解法装置 Page 6 铁碳微电解法在废水处理中的应用 用铁碳微电解法处理印染废水 pH为1 接触时间20 30min 色度去除率能达到90 以上 COD去除率也能达到60 左右 对于COD很高或者出水要求较高的印染废水 单纯用铁碳微电解工艺处理并不能达到要求 常使之与其他的生物处理工艺相结合 作为生物处理的预处理 铁碳微电解法装置 Page 7 铁碳微电解法在废水处理中的应用 铁碳微电解法在造纸废水处理中的应用 造纸废水中含有大量的木质素等难生物降解的物质 许多造纸企业经过一级物化 二级生化处理后出水的CODcr 色度等各项指标不能达到国家造纸工业水污染物排放一级标准 针对用白腐菌一厌氧一好氧生物法处理造纸黑液的出水色度过高 而COD也不能达标的现象 利用铁碳微电解反应柱对出水进行脱色与去除COD的研究 发现在常温下 铁炭质量比2 1 初始pH值4 5 5 5之间 反应时间30 40min 最终色度与COD的去除率分别达到94 2 与68 9 出水达到了行业排放标准 Page 8 铁碳微电解法在废水处理中的应用 铁碳微电解法在炸药废水处理中的应用 炸药废水中含有TNT RDX等剧毒物质 污染物量虽不多 但是会对环境造成严重危害 国内外尚未有成熟的工艺对此进行处理 普通的吸附 焚烧 生物降解和水解法处理效果较差 很难达标排放 采用的微电解反应器内装有一定体积比的铁屑和焦炭 铸铁屑在使用前用热碱液浸泡除油 实验结果显示 在pH值为2 3 铁碳比为1 1 停留时间为90min时 炸药废水的COD和NH3一N的去除率分别为86 和70 且B C提高到0 37 经过生物处理废水中的污染物得到了进一步的去除 Page 9 铁碳微电解法存在的问题 问题一 运用该技术进行废水处理 长时间运行后会有有机物在铁电极上沉积 形成一层钝化膜 阻碍了铁电极与碳形成稳定的原电池 此外 铁碳填料容易板结 阻碍了废水与填料的有效接触 形成短流 从而降低了废水的处理效果 Page 10 问题二 成本较高 铁碳电极反应在酸性条件下进行才能达到较好的效果 因此在反应之前需将废水pH值调至3 4 反应结束后pH值为5 7左右 一般为了除去废水中存在的Fe2 和Fe3 需要加碱将出水pH值调至弱碱性 并利用形成的Fe OH 3对水中有机物进一步地吸附去除 因此 大大提高了废水处理的成本 此外 铁碳微电解反应器的填料需要及时补充反应消耗的铁 也进一步增加了劳动力成本 铁碳微电解法存在的问题 Page 11 铁碳微电解法将来研究的主要方向 设计新型的铁碳微电解反应器 通过改进和优化铁碳微电解反应器