微電解工藝及產(chǎn)品詳細(xì)介紹

微電解工藝的概念：

微電解工藝是利用金屬腐蝕原理，形成原電池對廢水進(jìn)行處理的良好工藝，又稱內(nèi)電解法、鐵屑過濾法等。

微電解工藝原理：

    微電解技術(shù)是目前處理高濃度、高色度、高含鹽量、難生物降解有機(jī)廢水的一種理想工藝，又稱內(nèi)電解法。鐵碳微電解填料浸入廢水中時(shí)，由于鐵和碳之間的電極電位差，廢水中會(huì)形成無數(shù)個(gè)微原電池。這些細(xì)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(zhì)的水溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的。反應(yīng)的結(jié)果是鐵受到腐蝕變成二價(jià)的鐵離子進(jìn)入溶液。由于鐵離子有混凝作用,它與污染物中帶微弱負(fù)電荷的微粒異性相吸,形成比較穩(wěn)定的絮凝物而去除，為了增加電位差，促進(jìn)鐵離子的釋放,在鐵碳微電解填料中加入一定比例催化劑。

發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)過程如下：

 陽極(Fe): Fe - 2e →Fe2+　　E（Fe / Fe2+）=0.44V

 陰極(C) : 2H++2e →H2　 　E(H+/H2)=0.00V

反應(yīng)中，產(chǎn)生了初生態(tài)的Fe2+ 和原子H，它們具有高化學(xué)活性,能改變廢水中許多有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和特性,使有機(jī)物發(fā)生斷鏈、開環(huán)等作用。若有曝氣，還會(huì)發(fā)生下面的反應(yīng)：

O2+4H++4e→2H2O　     E (O2)=1.23V

O2 + 2H2O + 4e → 4OH-　 E（O2/OH-）=0.41V

Fe2++ O2 +4H+→2H2O + Fe3+

反應(yīng)中生成的OH-是出水pH值升高的原因，而由Fe2+氧化生成的Fe3+ 逐漸水解生成聚合度大的Fe(OH)3膠體絮凝劑,可以有效地吸附、凝聚水中的污染物,從而增強(qiáng)對廢水的凈化效果。

微電解對色度去除有明顯的效果。這是由于電極反應(yīng)產(chǎn)生的新生態(tài)二價(jià)鐵離子具有較強(qiáng)的還原能力,可使某些有機(jī)物的發(fā)色基團(tuán)硝基—NO２、亞硝基—NO 還原成胺基—NH2，另胺基類有機(jī)物的可生化性也明顯高于硝基類有機(jī)物;新生態(tài)的二價(jià)鐵離子也可使某些不飽和發(fā)色基團(tuán)(如羧基—COOH、偶氮基-N＝N-) 的雙鍵打開,使發(fā)色基團(tuán)破壞而除去色度,使部分難降解環(huán)狀和長鏈有機(jī)物分解成易生物降解的小分子有機(jī)物而提高可生化性。此外,二價(jià)和三價(jià)鐵離子是良好的絮凝劑,特別是新生的二價(jià)鐵離子具有更高的吸附-絮凝活性,調(diào)節(jié)廢水的pH值 可使鐵離子變成氫氧化物的絮狀沉淀,吸附污水中的懸浮或膠體態(tài)的微小顆粒及有機(jī)高分子,可進(jìn)一步降低廢水的色度,同時(shí)去除部分有機(jī)污染物質(zhì)使廢水得到凈化。

微電解+芬頓工藝介紹

廢水經(jīng)前面催化電解的處理后，部分有機(jī)污染物已被氧化去除，剩余的部分有機(jī)物的結(jié)構(gòu)也已經(jīng)發(fā)生了變化，有利于進(jìn)一步的氧化處理。結(jié)合對此類廢水預(yù)處理的經(jīng)驗(yàn)，廢水可以通過加入一定量的雙氧水與水中的亞鐵、催化劑離子形成自由基強(qiáng)氧化劑，可去除廢水中絕大多數(shù)的有機(jī)物。

    形成的自由基強(qiáng)氧化劑是一種潔凈而且氧化能力很強(qiáng)的試劑，能氧化許多有機(jī)分子且系統(tǒng)不需高溫高壓，對大多數(shù)醇類、酮類、酯類等有較好的氧化效果，*、氯酚、氯苯及硝基酚等也能被氧化。發(fā)生下列一系列反應(yīng)：

           HO·+RH     →    H₂O+R·

           R·+ Fe³⁺         →       R⁺  + Fe²⁺

                 R⁺  + H₂O₂      →    ROO+CO₂……H₂O

影響出水效果的幾點(diǎn)因素

1、 進(jìn)水pH值

pH值是微電解反應(yīng)中比較重要的一個(gè)因素，它直接影響反應(yīng)的效率，pH值過低，反應(yīng)雖然加快，但是鐵碳消耗較快，增加投入成本，pH過高，水中的氫離子含量太低，無法發(fā)生正常的微電解反應(yīng)，導(dǎo)致去除效果偏低。因此，一般控制pH在3-4時(shí)微電解反應(yīng)以及鐵碳的消耗量是在的狀態(tài)，也需要根據(jù)現(xiàn)場水質(zhì)來調(diào)整進(jìn)水pH。

2、 曝氣量

微電解反應(yīng)過程中需要氧氣的參與，所以曝氣量也決定著微電解反應(yīng)的效率，有利于氧化水中的部分有機(jī)物，同時(shí)也起到攪拌水質(zhì)的作用，長時(shí)間的曝氣量過大會(huì)氧化微電解填料，導(dǎo)致微電解填料表面失活，反應(yīng)無法正常發(fā)生，曝氣量過小會(huì)導(dǎo)致微電解反應(yīng)不充分，去除效果降低。通過大量的實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場運(yùn)行工程來看，氣水比一般控制在3：1到5：1之間為宜。

3、 反應(yīng)時(shí)間

反應(yīng)時(shí)間也就是廢水在填料層的停留時(shí)間，停留時(shí)間的長短直接決定了氧化還原作用的長短，停留時(shí)間過長，會(huì)導(dǎo)致填料消耗過大，停留時(shí)間過短，導(dǎo)致去除效果達(dá)不到預(yù)期，所以一般根據(jù)不同的水質(zhì)，通過實(shí)驗(yàn)來確定停留時(shí)間，一般取2小時(shí)。

4、 水質(zhì)因素

微電解反應(yīng)要求進(jìn)水的水質(zhì)懸浮物要在100mg/L以下，油類物質(zhì)在5mg/L以下，如果水中含有較多的懸浮物，會(huì)在運(yùn)行過程中將填料包裹，填料無法直接與水接觸，無法進(jìn)行微電解反應(yīng)，使反應(yīng)效果下降，甚至失去效果，所以要控制廢水中的懸浮物以及油類物質(zhì)，同時(shí)還要控制進(jìn)水水質(zhì)不要出現(xiàn)太大波動(dòng)，一面導(dǎo)致出水效果不穩(wěn)定。

鐵碳微電解填料作用：

1、降低廢水COD

2、提高廢水的可生化性（B/C），破環(huán)斷鏈，有利于廢水后續(xù)的生化處理，以及設(shè)施的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

3、有效去除色度，部分廢水的色度可去除80%以上

4、去除重金屬離子（電鍍廢水、線路板廢水等）

5、降低廢水的毒性（醫(yī)藥、農(nóng)藥等等中間體廢水）

鐵碳填料的優(yōu)點(diǎn):

1、活性強(qiáng)，比重輕，不鈍化、不板結(jié)，反應(yīng)速率快，長期運(yùn)行穩(wěn)定有效。

2、針對不同廢水調(diào)整不同比例的催化成份，提高了反應(yīng)效率，擴(kuò)大了對廢水處理的應(yīng)用范圍。

3、架構(gòu)式微孔結(jié)構(gòu)形式，提供了極大的比表面積和均勻的水氣流通道，對廢水處理提供了更大的電流密度和更好的催化反應(yīng)效果。

4、處理成本低，在大幅度去除有機(jī)污染物的同時(shí)，可極大地提高廢水的可生化性。

5、填料對廢水的處理集氧化、還原、電沉積、絮凝、吸附、架橋、卷掃及共沉淀等多功能于一體。