鐵碳微電解工藝分析與制定優化微電解就是利用鐵-碳顆粒之間存在著電位差而形成了無數個細小原電池。這些細小電池是以電位低的鐵成為陰極，電位高的碳做陽極，在含有酸性電解質的水溶液中發生電化學反應的。反應的結果是鐵受到腐蝕變成二價的鐵離子進入溶液。對內電解反應器的出水調節PH值到9左右，由于鐵離子與氫氧根作用形成了具有混凝作用的氫氧化亞鐵，它與污染物中帶微弱負電荷的微粒異性相吸，形成比較穩定的絮凝物〔也叫鐵泥〕而去除。為了增加電位差，促進鐵離子的釋放，在鐵-碳床中加入一定比例銅粉或鉛粉。經微電解后，BOD/COD升高了，那是因為一些難降解的大分子被碳粒所吸附或經鐵離子的絮凝而減少。不少人以為微電解可有分解大分子能力，可使難生化降解的物質轉化為易生化的物質，并搬出理論依據是“微電解反應中產生的新生態[H]可使部分有機物斷鏈，有機官能團發生變化〞。但用甲基澄和酚做試驗并沒有證實微電解有分解破化大分子結構能力。如果要讓鐵碳床有分解有機大分子能力，一般必需要加入過氧化氫，酸性廢水與鐵反應生成亞鐵離子，亞鐵離子與過氧化氫形成Fenton試劑，生成羥基自由基具有極深的氧化性能，將大部分的難降解的大分子有機物降解形成小分子有機物等。同樣，反應要在酸性的條件下才能進行。鐵碳微電解注意事項：1、微電解填料在使用前注意防水防腐蝕，運行一旦通水后應始終有水進行保護，不可長時間曝露在空氣中，以免在空氣中被氧化，影響使用；2、微電解系統運行過程中應注意合適的曝氣量，不可長時間反復曝氣；3、微電解系統不可長時間在堿性條件下運行；4、其它注意事項可據微電解反應基礎原理。油脂類廢水必必需先隔油。5、關于一些特別廢水，鐵碳微電解工藝僅僅能起到破鏈的作用，即把大分子鏈破解為稍小的小分子鏈物質，COD這時會不降反升，關于這種狀況，后續采納芬頓工藝作為補充，會起到更好的電解效果。在解決酸性廢水電化腐燭速率高而中性偏酸廢水電極吸附及新生鐵離子水解、絮凝效果好這矛盾。篩選有效催化劑、助劑使之能在較廣pH范圍內發揮電化腐燭及絮凝吸附最正確效果。尤其是在酸性廢水中，雖脫色率較高，但鐵溶出量大，污泥量亦大。要采納有效措施盡量減少污泥量，減低污泥含水率以避免產生二次污染。選擇合適的鐵屑活化方法，制定合理的過濾床，解決鐵屑易鈍化、易結塊從而出現溝流等弊端.提升處理效率。擴展資料鐵屑對絮體的電附集和對反應的催化作用。電池反應產物的混凝，新生絮體的吸附和床層的過濾等作用的綜合效應的結果。其中主要作用是氧化還原和電附集，廢鐵屑的主要成分是鐵和碳，當將其浸入電解質溶液中時，由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差，因而會形成無數的微電池系統，在其作用空間構成一個電場，陽極反應生成大量的Fe2?進入廢水，進而氧化成Fe3?，形成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑。陰極反應產生大量新生態的[H]和[O]，在偏酸性的條件下，這些活性成分均能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應，使有機大分子發生斷鏈降解，從而消除了有機物尤其是印染廢水的色度，提升了廢水的可生化度，且陰極反應消耗了大量的H?生成了大量的OH?，這使得廢水的pH值也有所提升。參照資料來源：百度百科-微電解參照資料來源：百度百科-鐵碳微電解2.鐵碳填料、鐵碳微電解工藝處理各類廢水的工作原理鐵碳處理法又稱鐵炭微電解法或鐵炭內電解法，它是金屬鐵處理廢水技術的一種應用形式，用鐵炭法作為預處理技術來處理有毒有害、高濃COD廢水具有一種獨特的效果。鐵炭法的處理機理目前尚未完全清楚，現在比較認同的一種解釋是：在酸性條件下，鐵與炭之間形成無數個微電流反應池，有機物在微電流的作用下被還原氧化。鐵炭出水再用石灰或石灰乳中和，生成的Fe(OH)2膠體絮狀物對有機物具有很強的絮凝吸附能力。因此，鐵炭法是綜合應用了鐵的還原性質、鐵炭的電化學性質和鐵離子的絮凝吸附作用，正是這三種性質的共同作用，使用鐵炭法具有很好的處理效果。拓步環保的鐵碳微電解填料的9個特點：(1)防板結：經過高溫冶煉，鐵和碳融合為一體，這種鐵碳一體式結構浮現出蜂窩狀構架，這種構架可以有效地防止板結。(2)高效性：鐵碳一體式微電解填料內部有許多毛細管式的氣孔，可以快速吸入廢水，使其在內部反應，提升了反應效率。(3)破環、斷鏈：互相靠近的鐵和碳浸泡在廢水中時，會產生微電流，這種電流的綜合作用會使得難降解化合物分子結構破環、斷鏈。(4)PH適用范圍廣：本產品的活性高，對水體PH值適用范圍廣〔2-9〕，可大幅減少預處理調酸成本。(5)多效性：微電解反應可以產生多種效應，借助鐵碳之間1.2伏的電位差，可以產生微電流；微電流又會刺激廢水產生新生態的氫和新生態的氧，這些新生態的氫和氧具有很強的還原性和氧化性，會使得廢水發生激烈的氧化還原反應，將難降解化合物轉化為易降解化合物；同時產生的鐵離子體現還原性的同時還是高效的絮凝劑。(6)提升可生化性：可以有效提升廢水的B/C值，將難生化廢水轉化為易生化廢水。(7)比表面積大：比表面積為1.2m2/g，大比表面積可以使得填料充分的與廢水混合，從而提升反應效率。(8)產泥量少：本填料的產泥量極少，不必需要經常性地清理。(9)免改換：本填料的使用壽命是沒有限制的，不用頻繁的改換填料，省去了繁瑣的改換填料的過程。鐵碳微電解材料作為一種新型的環保材料，在廢水處理中有著很好的前景。隨著工業化和城市化的快速發展，各種難治理廢水的排放也日益增加，對水環境和人類健康構成很大的威脅。因此，處理難治理廢水的有效技術亟待開發。在眾多預處理技術中，鐵碳微電解可以實現以廢治廢的目標，被認為是環境友好和綠色型預處理技術，是大多數高濃度難降解廢水預處理的重要技術。該技術的研究從20世紀60年代開始，20世紀70年代前蘇聯研究人員把該技術成功用于印染廢水的處理，20世紀80年代引入中國。微電解法利用鐵和碳在反應中形成具有較強還原能力的亞鐵離子，去還原某些氧化態的有機物，并使得部分有機物開環裂解，從而達到提升廢水可生化性的目的。電化學反應的氧化還原。鐵屑對絮體的電附集和對反應的催化作用。電池反應產物的混凝，新生絮體的吸附和床層的過濾等作用的綜合效應的結果。其中主要作用是氧化還原和電附集，廢鐵屑的主要成分是鐵和碳，當將其浸入電解質溶液中時，由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差，因而會形成無數的微電池系統，在其作用空間構成一個電場，陽極反應生成大量的Fe2+進入廢水，進而氧化成Fe3+，形成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑。陰極反應產生大量新生態的[H]和[O]，在偏酸性的條件下，這些活性成分均能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應，使有機大分子發生斷鏈降解，從而消除了有機物尤其是印染廢水的色度，提升了廢水的可生化度，且陰極反應消耗了大量的H+生成了大量的OH-，這使得廢水的pH值也有所提升。當廢水與鐵碳接觸后發生如下電化學反應：陽極：Fe-2e—→FeEo(Fe/Fe)=0.4陰極：2H++2e—→H2Eo(H+/H2)=0V當有氧存在時，陰極反應如下：O2+4H++4e—→2H2OEo(O2)=1.23VO2+2H2O+4e—→4OH-Eo(O2/OH-)=0.41V有試驗在鐵碳反應后加H2O2，陽極反應生成的Fe2+可作為后續催化氧化處理的催化劑，即Fe2+與H2O2構成Fenton試劑氧化體系。陰極反應生成的新生態[H]能與廢水中許多組分發生氧化還原反應，破壞染料中間體分子中的發色基團〔如偶氮基團〕，使其脫色。通過鐵碳曝氣反應，消耗了大量的氫離子，使廢水的pH值升高，為后續催化氧化處理創造了條件。催化氧化原理向廢水中投加適量的H2O2溶液與廢水中的Fe2+組成試劑，它具有極深的氧化能力，特別適用于難降解有機廢水的治理。Fenton試劑之所以具有極深的氧化能力，是由于HO被Fe催化分解產生·OH〔羥基自由基〕。生化性能改善和色度去除的機理微電解對色度去除有顯然的效果。這是由于電極反應產生的新生態二價鐵離子具有較強的還原能力，可使某些有機物的發色基團硝基—NO2、亞硝基—NO還原成胺基—NH2，另胺基類有機物的可生化性也顯然高于硝基類有機物；新生態的二價鐵離子也可使某些不飽和發色基團〔如羧基—COOH、偶氮基-N=N-〕的雙鍵打開，使發色基團破壞而除去色度，使部分難降解環狀和長鏈有機物分解成易生物降解的小分子有機物而提升可生化性。此外，二價和三價鐵離子是合格的絮凝劑，特別是新生的二價鐵離子具有更高的吸附-絮凝活性，調節廢水的pH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的微小顆粒及有機高分子，可進一步降低廢水的色度，同時去除部分有機污染物質使廢水得到凈化。微電解處理廢水自誕生以來，便引起國內外環保研究學者的關注，并進行了大量的研究！已有很多專利和有用技術成果。最近幾年，微電解處理工業廢水發展十分迅速，現已用于印染、電鍍、石油化工、制藥、煤氣洗滌、印刷電路板生產等工業廢水及含砷、含氟廢水的處理工程，并收到了合格的經濟效益和環保效果。微電解工藝對廢水的脫色有合格處理的效果，且以廢治廢，運行費用低，因此在我國將具有合格的工業應用前景。目前國內外微電解設備均是固定床，其特點是結構簡單，推流性好，但存在不少有用性問題：一是效率不高，反應速度不快；二是床體易板結，造成短路和死區；三是鐵屑補充勞作強度大。內電解法處理工業廢水中存在的問題內電解法對不同結構，不同性質的染料的作用機理各異，必需進一步探討脫色降污作用機理及最正確處理工藝。依據各類染料的特點，尤其處理高濃度廢水時，必需找出與混凝法、生化法、曝氣氧化法等配合的適宜工藝，有效克服該法去除率偏低的缺點。在解決酸性廢水電化腐燭速率高而中性偏酸廢水電極吸附及新生鐵離子水解、絮凝效果好這矛盾。篩選有效催化劑、助劑使之能在較廣PH范圍內發揮電化腐燭及絮凝吸附最正確效果。尤其是在酸性廢水中，雖脫色率較高，但鐵溶出量大，污泥量亦大。要采納有效措施盡量減少污泥量，減低污泥含水率以避免產生二次污染。選擇合適的鐵屑活化方法，制定合理的過濾床，解決鐵屑易鈍化、易結塊從而出現溝流等弊端.提升處理效率。問題及對策鐵床作為一種廢水處理裝置，目前無論從理論上還是從施行上來講，都有待進一步完善和改善。在實際運行中，常會出現填料鈍化、板結以及出水“返色〞等現象，這是在實際工程中必必需妥善解決的問題。1〕關于填料鈍化問題鐵床經過一段時間的運行后，填料表面會形成鈍化膜，廢水中的懸浮顆粒也會部分沉積在填料表面上，這樣就阻隔了填料與廢水的有效接觸，導致鐵床處理效果降低。鐵床的運行周期應通過實際運行確定，一般為20d左右，浸洗活化時間可采納2-3h。2〕關于填料板結問題鐵床填料的板結除了導致鐵床內部廢水流態惡化致使處理效果降低外，還會使填料改換的難度大大增加。通過在鐵床填料中加入適當的輔料可以有效避免填料出現板結現象，同時也有利于氣、液、固硯相充分接觸，提升處理效果。輔料可選用X50聚乙烯多面空心球。采納流化床裝置也能較好地解決鐵床填料的板結問題。但高的投資費用、運行費用及操作管理要求使此種裝置的應用受到一定限制。鐵碳內電解。鐵炭微電解是利用金屬腐蝕原理，形成原電池對廢水進行處理的合格工藝，又稱內電解法、鐵屑過濾法等。微電解技術是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝，又稱內電解法。它是在不通電的狀況下，利用填充在廢水中的微電解材料自身產生1.2V電位差對廢水進行電解處理，以達到降解有機污染物的目的。微電解技術是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝，又稱內電解法。它是在不通電的狀況下，利用填充在廢水中的微電解材料自身產生1.2V電位差對廢水進行電解處理，以達到降解有機污染物的目的。微電解原理：當將填料浸入電解質溶液中時，由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差，因而會形成無數的微電池系統，在其作用空間構成一個電場，陽極反應生成大量的Fe2進入廢水，進而氧化成Fe3，形成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑。陰極反應產生大量新生態的[H]和[O]，在偏酸性的條件下，這些活性成分均能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應，使有機大分子發生斷鏈降解，從而消除了有機物尤其是印染廢水的色度，提升了廢水的可生化度。工作原理基于電化學、氧化—還原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對廢水進行處理。優點：適用范圍廣，處理效果好，成本低，操作維護方便，不必需要消耗電力資源，反應速度快，處理效果穩定，不會造成二次污染，提升廢水的可生化性，可以達到化學沉淀除磷，可以通過還原除重金屬，也可以作為生物處理的前處理，利于污泥的沉降和生物掛膜。萍鄉拓步環保提醒您，TPFC微電解填料在使用的過程中必需要注意的問題如下：1、微電解水處理填料在使用前注意防水防腐蝕，運行一旦通水后應始終有水進行保護，不可長時間曝露在空氣中，以免在空氣中被氧化，影響使用2、微電解系統運行過程中應注意合適的曝氣量，不可長時間反復曝氣3、微電解系統不可長時間在堿性條件下運行；4、微電解運行合適PH范圍為2-4左右。希望能幫到您！微電解技術是目前處理高濃度、高色度、高含鹽量、難生物降解有機廢水的一種理想工藝，又稱內電解法。鐵碳微電解填料浸入廢水中時，由于鐵和碳之間的電極電位差，廢水中會形成無數個微原電池。這些細小電池是以電位低的鐵成為陰極，電位高的碳做陽極，在含有酸性電解質的水溶液中發生電化學反應的。反應的結果是鐵受到腐蝕變成二價的鐵離子進入溶液。由于鐵離子有混凝作用，它與污染物中帶微弱負電荷的微粒異性相吸，形成比較穩定的絮凝物而去除，為了增加電位差，促進鐵離子的釋放，在鐵碳微電解填料中加入一定比例催化劑。影響微電解工藝處理廢水效果的因素有許多，如pH值、停留時間、處理負荷、鐵碳比、通氣量等。這些因素的變化都會影響工藝的效果，有些可能還會影響到反應的機理。在制定中鐵碳填料的選擇也是比較關鍵的，不板結不鈍化的鐵碳填料才能確保后期運行效果，萍鄉拓步環保的填料可以在反應器中確保運行效果。鐵碳填料強度問題也是很重要的。pH值通常pH值是一個比較關鍵的因素，它直接影響了鐵碳微電解填料對廢水的處理效果，而且在pH值范圍不同時，其反應的機理及產物