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你想知道的微电解知识都在这里了!

北极星环保网来源:环保新课堂2018/3/27 9:47:15我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:微电解 废水处理 印染废水

北极星环保网讯:微电解法,又称内电解法、铁还原法、铁炭法、零价铁法等。该方法处理废水的原理是:利用铁屑中的铁和碳组分构成微小原电池的正极和负极,以充入的废水为电解质溶液,发生氧化-还原反应,形成原电池。新生态的电极产物活性极高,能与废水中的有机污染物发生氧化还原反应,使其结构、形态发生变化,完成难处理到易处理、由有色到无色的转变。

铁屑内电解法处理废水过程中,发生如下反应:

阳极(Fe):

Fe-2e→Fe2+

E0(Fe2+/Fe)=-0.44V

阴极(C):

在酸性条件下:2H++2e→H2↑

E0(H+/H2)=0.0V

在碱性或中性条件下:O2+2H2O+4e→4OH-→E0(O2/OH-)=+0.4V

电极反应生成的产物具有很高的化学还原活性。在偏酸性废水中,电极反应产生的新生态H能与废水中的有机物和无机物组分发生氧化还原反应,能使废水中的发色基团破坏甚至使高分子断链,从而达到脱色的目的。

同时,铁是活泼金属,在酸性条件下可把某些硝基化合物还原成可生物降解的胺基合物,提高BOD5/COD比值,即增强可生化性。反应式如下:

R—NO2+2Fe+4H+→R—NH2+2H2O+2Fe2+

电解生成的铁离子、亚铁离子经水解、聚合而形成的氢氧化铁、氢氧化亚铁聚合体,以胶体形式存在,具有沉淀、絮凝和吸附作用,与污染物一起絮凝产生沉淀,可以去除废水中的有机物。同时在原电池周围的电场作用下,废水中带电胶粒和杂质通过静电引力和表面能的作用附集、凝聚,也可以使废水得到净化。总之,铁炭内电解法处理废水是絮凝、吸附、架桥、卷扫、电沉积、电化学还原等综合效应的结果。

微电解影响因素

影响微电解处理效果的因素主要有废水pH值、停留时间、处理负荷、铁屑粒径、铁炭比、通气量、微电解材料选择及组合方式等,有的还会影响反应的机理。一般来说:

入水pH值

应选偏酸性,可控制到3-6.5,酸性过强虽能促进微电解的作用,但破坏了后续的絮凝体,且铁的消耗量较大,后续处理负荷重,产生铁泥多。随着微电解的进行,废水中的H+逐渐被消耗而导致pH值升高,从而使得微电解反应趋于缓和。

停留时间

也是影响微电解处理效果的重要因素,其长短直接关系到微电解反应的进程。一般处理效果随停留时间延长而提高,但当到达一定时间后反应基本停止,且停留时间过长会带来铁消耗量大,反色等不利因素,停留时间不足则反应不完全。不同的废水其污染物不同,所需反应时间也差异很大。因此,针对某种特定的废水,其水力停留时间应通过试验确定。

对填料进行曝气

有利于某些物质的氧化,也增加对铁屑的搅动,减少结块,能及时去除铁屑表面沉积的钝化膜,还可增加出水的絮凝效果。但曝气量过大也影响废水与铁屑的接触时间,使有机物去除率降低。而在中性条件下曝气一方面供氧,促进阳极反应的进行,另一方面也起到搅拌,震荡的作用,减弱浓差极化,加速电极反应的进行。

向体系中加入催化剂

(如金属氧化物CuO,Mn02、A1203,等)能改进阴极的电极性能,提高其电化学活性,效果显著。盐类(如氯化钠,氯化氨)的存在由于提高了废水的电导率也有助于电解反应的进行

合适的填料铁炭比例

可使填料在废水中形成的微电池数量最大化,从而达到最佳处理效果。一般铁炭质量比可控制在一定范围内,0.5-30:1之间,针对不同的生产废水,合适的铁炭质量比能达到不同的处理效果。

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