活性铁碳微电解填料-负载型氧化铜

厂商 :潍坊普茵沃润

山东 潍坊
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  • 铁还原过滤
  • 铁碳微电解填料
  • 铁碳微电解
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商品详细描述
        
铁碳微电解工艺详细资料
微电解法是利用金属腐蚀原理,形成原电池对废水进行处理的良好工艺,又称内电解法、铁屑过滤法等。该法具有适用范围广、处理效果好、使用寿命长、成本低廉及操作维护方便等优点,并使用废铁屑为原料,也不需消耗电力资源,具有以废治废的意义,使得该工艺技术自诞生开始,即在美、苏、日等国家引起广泛重视,已有很多的专利,并取得了一些实用性的成果。该工艺是在20世纪7O年代应用到废水治理中的,而我国从2O世纪8O年代开始这一领域的研究,也已有不少文献报导。特别是近几年来,进展较快,在印染废水、电镀废水、石油化工废水及含砷含氰废水的治理方面相继有研究报导,有的已投入实际运行。
产品概述:
    微电解技术是目前处理高浓度、难降解有机废水的一种理想工艺、又称内电解。它是在无需外接电源的情况下自身产生1.2伏电位差对废水进行电解处理能达到降解有机污染的目的。当系统通水后设备内会形成无数的微电池系统构成磁场产生电位差。铁在酸性条件下释放铁离子生成新生态Fe2+Fe2+具有氧化--还原的作用、能与废水中的许多组分发生氧化还原反;⑴将六价铬还原为三价铬;⑵将汞离子还原为单质贡;⑶将硝基还原为氨基;⑷将偶氮废水的有色基团或助色基团氧化--还原;达到降解脱色作用;提高了废水的可生化性。生成的Fe2+加减调PH值进一步产生Fe3+Fe3+是一种很好的絮凝剂。它们的水合物具有较强的吸附-絮凝作用、Fe3+在减的作用下进一步产生氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂。它们的吸附能力远远高于那些外加化学药剂水解得到的絮凝剂;分散在水污中的悬浮物、、有毒物、金属离子及有极大分子能被吸附-絮凝沉淀。其工作原理:电化学、氧化—还原、物理吸附及絮凝--沉淀的共同作用对废水进行处理。
1
基本原理
   
微电解反应器内的填料主要有两种:一种为单纯的铁刨花;另一种为铸铁屑与惰性碳颗粒(如石墨、活性碳、焦炭等)的混台填允体。两种填料均具有微电解反应所需的基本元素:FeC。低电位的Fe与高电位的C在废水中产生电位差,具有一定导电性的废水充当电解质,形成无数的原电池,产生电极反应和由此所引起的一系列作用,改变废水中污染物的性质,从而达到废水处理的目的。
1.1
电极反应
阳极(Fe):
阴极(C):
当有O2时:
由上述反应的标准电极电位E0可知,酸性充氧条件下电极反应的E0最大,有O2存在得情况下电极反应进行得最快,该反应不断消耗废水中的H +,使其pH值上升。因此,pH低、酸度大时,氧的电极电位提高,微电池的电位差加大,促进了电极反应的进行。这从理论上解释了酸性废水微电解反应效果较好的原因。
1.2
氧化还原反应
1.2.1
铁的还原作用
铁是活泼金属,在酸性条件下可使一些重金属离子和有机物还原为还原态,例如:
1)将汞离子还原为单质汞:
2)将六价铬还原为三价铬:
3)将偶氮型染料的发色基还原:
4)将硝基还原为胺基:
   
铁的还原作用使废水中重金属离子转变为单质或沉淀物而被除去,使一些大分子染料降解为小分子无色物质,具有脱色作用,同时提高了废水的可生化性。
1.2.2
氢的氧化还原作用
电极反应中得到的新生态氢具有较大的活性。能与废水中许多组分发生氧化还原作用,破坏发色、助色基团的结构,使偶氮键破裂、大分子分解为小分子、硝基化台物还原为胺基化合物,达到脱色的目的。一般地,[H]是在Fe2+的共同作用下将偶氮键打断、将硝基还原为胺基。

1.3 电化学附集
当铁与碳化铁或其他杂质之间形成一个小的原电池,将在其周围产生一个电场,许多废水中存在着稳定的胶体如印染废水,当这些胶体处于电场下时将产生电泳作用而被附集。
在电场的作用下,胶体粒子的电泳速度可由下式求出:
式中: V——胶体粒子的电泳速度(cms)
——
电位(V)
D——
分散介质的介电常数
E——
电场强度(Vcm)
——
分散介质的粘度(Pa•S)
K——
系数
例如采用电位差为1.2V的废铁屑和焦炭粒,浸泡在电位为0.30mV的废水溶液中,粒料间的分离距离为0.10cm,可以得到5?0-3cm/s的分离速度,从理论上计算20s就可完成电泳沉积过程。

1.4 物理吸附
在弱酸性溶液中,铁屑丰富的比表面积显出较高的表面活性,能吸附多种金属离子,能促进金属的去除,同时铁屑中的微碳粒对金属的吸附作用也是不可忽视的。而且铸铁是一种多孔性的物质,其表面具有较强的活性,能吸附废水中的有机污染物,净化废水,特别是加入烟道灰等物质时,其很大的比表面积和微晶表面上含有大量不饱和键和含氧活性基团,在相当宽的pH值范围内对染料分子都有吸附作用。
1.5
铁的混凝沉淀
在酸性条件下,用铁屑处理废水时,会产生Fe2 Fe3 Fe2 Fe3 是很好的絮凝剂,把溶液pH调至碱性且有O2存在时,会形成Fe(OH)2Fe(OH)3很好的絮凝剂,发生絮凝沉淀。反应式如下:
   
生成的Fe(OH)3 是胶体絮凝剂,它的吸附能力高于一般药剂水解得到的Fe(OH)3吸附能力。这样,废水中原有的悬浮物,通过微电池反应产生的不溶物和构成色度的不溶性染料均可被其吸附凝聚。
1.6
铁离子的沉淀作用
   
在电池反应的产物中,Fe2 Fe3 也将和一些无机物发生反应生成沉淀物而去除这些无机物,以减少其对后续生化工段的毒害性。如S2一、CN-等将生成FeSFe3[Fe(CN)6]2Fe4[Fe(CN)6]3等沉淀而被去除。

2 工艺影响因素及设计参数
   
影响微电解工艺处理废水效果的因素有许多,如pH值、停留时间、处理负荷、铁屑粒径、铁碳比、通气量等。这些因素的变化都会影响工艺的效果,有些可能还会影响到反应的机理。
2.1 pH

   
通常pH值是一个比较关键的因素,它直接影响了铁屑对废水的处理效果,而且在pH值范围不同时,其反应的机理及产物的形式都大不相同。一般低pH值时,因有大量的H+,而会使反应快速地进行,但也不是pH值越低越好,因为pH值的降低会改变产物的存在形式,如破坏反应后生成的絮体,而产生有色的Fe2+使处理效果变差。而pH值在中性或碱性条件下,许多实际运行表明进行得不理想或根本不反应。因此,一般控制在pH值为偏酸性条件下,当然这也因根据实际废水性质而改变。
2.2
停留时间
停留时间也是工艺设计的一个主要影响因素,停留时间的长短决定了氧化还原等作用时间的长短。停留时间越长,氧化还原等作用也进行得越彻底,但由于停留时间过长,会使铁的消耗量增加,从而使溶出的Fe2+ 大量增加,并氧化成为Fe3+,造成色度的增加及后续处理的种种问题。所以停留时间并非越长越好,而且对各种不同的废水,因其成分不同,其停留时间也不一样。建议设计参数:染料废水停留时间为30min;硝基苯废水停留时间为4060min;制罐废水停留时间为71Oh;制药生产废水停留时间为4h;含油废水停留时间为3040min。停留时间还取决于进水的初始pH值,进水的初始pH值低时,则停留时间可以相对取得短一点;相反,进水的初始pH值高时,停留时间也应相对的长一点。停留时间还反映了铁屑用量,停留时间长也就是说单位废水的铁屑用量大。两个参数可以相互校核,共同控制。
2.3 Fe/C

加入碳是为了组成宏观电池,当铁中碳屑量低时,增加碳屑,可使体系中的原电池数量增多,提高对有机物等的去除效果。但当碳屑过量时,反而抑制了原电池的电极反应,更多表现为吸附,所以Fe/C比也应有一个适当值,且加入的碳的种类可以为活性炭或焦炭,碳种类对有机物等去除率影响不大,因此按经济因素考虑应选焦炭为最佳,具体设计参数为Fe/C (体积比)=11.5
2.4
铁屑粒度的影响
铁屑粒度越小,单位重量铁屑中所含的铁屑颗粒越多,使电极反应中絮凝过程增加,利于提高去除率。另一方面铁屑粒度越小,颗粒的比表面积越大。微电池数也增加,颗粒间的接触更加紧密,延长了过柱时间,也提高了去除率。但粒度越小,使单位时间处理的水量太小,且易产生堵塞、结块等不利影响,故一般的粒度以6080目为佳。
2.5
通气量
对铁屑进行曝气利于氧化某些物质,如三价砷等,也增加了对铁屑的搅动,减少了结块的可能性,且进行摩擦后,利于去除铁屑表面沉积的钝化膜,且可以增加出水的絮凝效果,但曝气量过大也影响水与铁屑的接触时间,使去除率降低。在中性条件下,通过曝气,一方面提供更充足的氧气,促进阳极反应的进行。另一方面也起到搅拌、振荡的作用,减弱浓差极化,加速电极反应的进行,并且通过向体系加入催化剂改进阴极的电极性能,提高其电化学活性来促进电极反应的进行,已取得了显著效果。
2.6
铁屑活化时间
由于铁屑表面存在有氧化膜钝层,因此在使用之前应对铁屑表面进行活化。研究表明,用稀盐酸进行活化时,当进行20min后,反应的K值基本已经稳定,故活化时间可以以20min为宜。
2.7
温度
温度的升高可使还原反应加快,但是加快最大的是反应初期,且由于维持一定的温度需要保温等措拖,一般的工业应用不予以考虑,均在常温下进行反应。
2.8
铁粉品种
一般使用的铁屑有铸铁屑和钢铁屑两种。铸铁屑含碳量高,处理效果好,但材料来源不易,絮体易破碎,强度低,易压碎结块;钢铁屑含碳量稍低而效果差,但材料易得。在流动水体中,能与废水接触均匀,不易短流或结块,表面钝化物也易被带走,自然更新力强,且增大停留时间,效果也能接近铸铁屑。磁性铸铁粉处理含铬电镀废水,取得了极佳的净化效果。磁性铸铁粉主要强化了铸铁粉表面的微电池作用,同时也加速了铁粉表面和溶液中的氧化还原速度,也能加速絮体的沉降过程。

1、微电解填料的应用及发展
1.1 印染废水的处理
印染废水是印染企业生产过程中排放的各种废水混合后的总称。我国日排放印染废水量为(300400)×104 t,是各行业中的排污大户之一。印染废水主要由退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水和印花废水组成,其中含有大量的染料、助剂、浆料、酸碱、纤维杂质及无机盐等,其特点是有机物含量高、碱度高、色度深、组成复杂、可生化性差,而且其中的硝基、胺基化合物及铜、铬、锌、砷等重金属元素具有较大的生物毒性。长期以来,印染废水一直是工业废水处理的重点和难点。近年来随着染料工业的飞速发展和印染后整理技术的进步,PVA浆料、各种新型助剂和整理剂等抗光解、耐氧化和抗生物降解的有机物被越来越多的应用,排出废水的BOD5/ COD值一般在20%左右,色度有时可高达4000倍以上,印染废水的处理难度不断加大。因此有针对性的开发高效率、低成本的处理技术,是印染行业面临的重大课题。针对这一点,近几年国内外都开展了一系列的研究工作,取得了显著的进展和突破。
新技术的应用:
近年来,铁碳微电解研究成果和技术专利已经成功应用于各种规模的印染企业的废水治理工程。利用铁碳微电解技术处理印染废水,可以有效提高废水的可生化性,脱色率几乎可以达到100%,并且铁碳微电解技术是利用铁元素和碳元素自身发电,不用外加电流,因此操作方便,运行成本低廉。
印染废水水量大、色度深、碱性强、水质变化大,难降解有机污染物含量高。目前,印染废水普遍采用生化法、混凝沉淀法、混凝气浮法和活性炭吸附法进行处理。这些方法投资费用高,管理难度大,脱色效果和去除率都不理想。近几年来报道了许多用电化学法处理印染废水的研究成果和技术专利,并应用于各种规模的印染企业的废水治理工程,收到了良好的效果。利用微电解法处理染料废水,CODcr去除率达67%左右,脱色率几近100%。结果表明酸性废水有利于去除CODcr,和脱色,选择pH值为4的酸性废水为宜;延长微电解反应时间有利于提高处理效果,但会增加投资和运行费用,反应时间控制在5O min为宜;石灰乳的用量过多或过少均会影响CODcr的去除,调pH值为9时较合适;微电解反应器选择铁屑与焦炭的质量比为11效果最佳。 铁炭微电解法处理实际生产染料废水,实验结果表明,微电解法对染料废水有明显的去除效果,进水pHl左右、接触时间为0.5h时,COD的去除率在60%左右,色度去除率大于94%;微电解法主要通过氧化还原作用和铁的絮凝作用去除COD和色度。
3.2 含砷废水的处理
随着冶金和化工等行业发展以及贫矿的开发,砷伴随主要元素被开发出来,进入废水中的砷数量相当大。据1995年中国环境状况公报报道,95年砷排放量达到1084吨,比94年增长4.4%1996年中国环境状况公报报道,96年砷排放量达到1132吨,比95年增长4.2%。含砷废水有酸性和碱性,当中一般也含有其它重金属离子。砷与铅等共同作用会使废水的毒性更大,国内外都曾发现废水中砷的中毒事件。
  含砷废水中砷的存在形态受pH的影响很大,在中性条件下,可溶砷的数量达到最大,随着pH的升高或降低其溶解的数量都将降低。pH5.0时,溶液中砷主要以无机砷的形态存在,当pH6.5时,有机砷为其主要存在形态。但由于含砷废水的来源并不单一,其成分也是复杂多变的。
  含砷废水的处理在六十年代就已得到世人的关注。如能回收利用则不仅可解决了砷对环境的污染问题,而且经济效益显著,节约资源。目前,比较系统的处理方法有化学沉淀法、物理法以及新兴的、最具发展前途的—新型铁碳微电解技术。
   
砷化物是一种高毒性物质,对环境污染严重。含砷废水目前常采用离子交换法、沉淀法和浮选法治理。陆萸英等对含砷废水处理进行了系统的概述。在上述方法中,沉淀法加入沉淀剂的量较难控制,过少除不尽砷,过多会造成二次污染。浮选法则因泥渣中含水量大,也易造成二次污染。Nazarora G N等报道了消耗Fe电极的电凝结方法处理含砷废水,但此法耗电量很大。彭根槐等人对铁屑微电池反应处理含砷废水进行了研究,结果表明通过腐蚀电池电极反应产生的Fe2 ,在碱性条件下絮凝共沉淀去除砷,去除率可达93%以上。

 3.3 印刷电路板生产工业废水的处理
我国信息电子产业的快速发展为印刷电路板行业的快速发展提供了良好的市场环境。电子通讯设备、电子计算机、家用电器等电子产品产量的持续增长为印刷电路板行业的快速增长提供了强劲动力。2008年,中国印刷电路板总产值约为272.5亿美元,是全球最大的印刷电路板生产地。而在印刷电路板生产过程中有多种含重金属污染物的废水和含高浓度的有机废水排出,而如何处理这些废水就引起了市场的关注。印刷电路板废水主要含有铜离子,废水基本呈酸性。采用新型铁碳微电解工艺可以有效破除重金属络合物,有效降低COD
随着电子工业的发展,印刷电路板的需求量增大,生产厂家及生产产量的增加,使废水量也不断增加。这种废水主要污染物为氨水、EDTA等多种络合剂及Cu2+、Ni2 等多种金属离子。国内一般采用分质处理法处理,将废水分为含络合剂废水和无络合剂废水,前者用加碱或硫酸调pH值再加沉淀剂,经沉淀过滤处理后排放.后者可直接加碱或硫化物作沉淀剂,沉淀过滤,达到净化的目的。在国外,最近有采用TMA(三硫三秦三钠盐)作沉淀剂,可避免硫化物二次污染。美国一些公司采用离子交换与隔膜电解相结台处理含络合剂重金属离子废水,这些方法去除率不高,一般较难使排放水达标。穆传奇研究报道了铁屑法处理印刷电路板废水,在酸性条件下,利用铁屑和电极反应产生的Fe2+还原重金属离子,并通过Fe(OH)3絮凝共沉的原理去除重金属离子,使废水达标排放,效果良好。处理后,出水中铜和镍离子含量均小于O.2mg/L。这项技术已推广应用。
3.4石油化工废水的处理
化工废水的基本特征为极高的COD、高盐度、对微生物有毒性,是典型的难降解废水,是目前水处理技术 方面的研究重点和热点。化工废水的特征分析如下:
(1)水质成分复杂,副产物多,反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物,增加了废水的处理难度;
(2)废水中污染物含量高,这是由于原料反应不完全和原料、或生产中使用的大量溶剂介质进入了废水体系所引起的;
(3)有毒有害物质多,精细化工废水中有许多有机污染物对微生物是有毒有害的,如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等;
(4)生物难降解物质多,BC低,可生化性差;
(5)废水色度高。
石油化工废水处理方法:
废水处理技术已经经过了100多年的发展, 污水 中的污染物种类、污水量是随着社会经济发展、生活 水平的提高而不断增加,污水处理技术也随着科学技术的发展而发生了日新月异的变化,同时,旧的污水处理技术也不断被革新和发展着。尤其现在的化工废水中的污染物是多种多样的,往往用一种工艺是不能将废水中所有的污染物去除殆尽的。用物化工艺将化工废水处理到排放标准难度很大,而且运行成本较高;化工废水含较多的难降解有机物,可生化性差,而且化工废水的废水水量水质变化大,故直接用生化方法处理化工废水效果不是很理想。
针对化工废水处理的这种特点,我们认为对其处理宜根据实际废水的水质采取适当的预处理方法,如新型铁碳微电解填料,破坏废水中难降解有机物、改善废水的可生化性;再联用生化方法,如SBR、接触氧化工艺,A/O工艺等,对化工废水进行深度处理。
   
石油化工废水成份复杂,其中含有大量的难降解有机物(如芳硝基化合物)、油和悬浮物等,COD可达3000mg/L以上,废水处理难度大。国内一般采用生化法处理。郑均华用生物接触氧化法处理炼油厂的废水,效果较好。这种方法需要培养驯化生物膜,操作比较复杂,投资费用较高。国内学者对腐蚀电池法处理石油化工废水进行了深入的研究。该法是利用铁的还原性将-NO2 等难生物降解的基团还原成易生物降解的-NH2,提高废水的可生化性。同时通过调节pH值,生成Fe(OH)3活性胶体,与油和悬浮物絮凝共沉淀,而达到净化的目的。
   
微电解技术对高色度有机废水处理的反应机理和典型工艺流程进行了研究,分析了影响处理效果的主要因素及微电解技术应用存在的几个问题,指出微电解技术对高色度有机废水具有很好的脱色效果,并可在一定程度上降低废水的COD值,提高废水的可生化性,是高色度有机废水处理中十分理想的预处理单元。
姜波等利用铁炭微电解及Fenton试剂法处理炼油厂脱硫废碱液,通过实验发现COD的去除率达到了90%
   
采用微电解工艺对石油炼厂延迟焦化装置高浓度生产废水进行小试研究。结果表明:对S2-及COD总去除率分别可达90%和60%以上。该工艺对炼厂高浓度废水具有良好的处理效果。

3.5 电镀废水的处理
电镀工厂(或车间)排出的废水和废液,如镀件漂洗水、废槽液、设备冷却水和冲洗地面水等,其水质因生产工艺而异,有的含铬,有的含镍或含镉、含氰、含酸、含碱等。废水中的金属离子有的以简单的阳离子形态存在(如Ni2+Cu2+等),有的以酸根阴离子形式存在(如CrO厈等),有的则以复杂的络合阴离子形式存在【如Au(CN)娱、Cd(CN)厈、Cu(P2O7)愹等】。一种废水中常含有一种以上的有害成分,如氰化镀镉废水中既有氰又有镉。此外,一般镀液中常含有机添加剂。
电镀和金属加工业废水中锌的主要来源是电镀或酸洗的拖带液。污染物经金属漂洗过程又转移到漂洗水中。酸洗工序包括将金属(锌或铜)先浸在强酸中以去除表面的氧化物,随后再浸入含强铬酸的光亮剂中进行增光处理。该废水中含有大量的盐酸和锌、铜等重金属离子及有机光亮剂等,毒性较大,有些还含致癌、致畸、致突变的剧毒物质,对人类危害极大。因此,对电镀废水必须认真进行回收处理,做到消除或减少其对环境的污染。
  电镀废水处理设备由调节池、加药箱、还原池、中和反应池、pH调节池、絮凝池、斜管沉淀池、厢式压滤机、清水池、气浮反应,活性炭过滤器等组成。
  电镀废水处理采用铁碳微电解处理工艺,该技术主要是利用经过新型铁碳微电解填料净化废水,当废水与填料接触时,发生电化学反应、化学反应和物理作用,包括催化、氧化、还原、置换、共沉、絮凝、吸附等综合作用,将废水中的各种金属离子去除,使废水得到净化。
电镀废水主要有镀铬、锌、铝、银、铜等多种废水。废水中除含金属离子之外,还含有电镀液及添加剂中的有毒污染物,其中氰化物和重金属离子严重超标而污染环境。电镀废水常采用离子交换吸附法或沉淀法处理。赵雅芝等研究了混凝法处理电镀废水中的重金属离子,重金属离子去除率可达99%。铁屑微电解床处理电镀废水也有许多报道,越来越受到人们的关注。该法处理电镀废水,不仅可以利用阳极反应中铁提供的电子还原高价重金属离子,经调节pH值生成Fe(OH)3,絮凝共沉淀去除重金属离子和悬浮物,而且还可以将废水中剧毒的CN-还原成无毒的N2
3.6 其它废水的处理
制药生产废水成分复杂,含硝基苯类物质较多,有较大的毒性,属难降解有机化工废水。经微电解-混凝处理后,COD去除率平均达到3O%左右,B/C比则由0.46上升到0.53,硝基苯转化率平均达到55%,脱色率平均为50%左右,并使全流程COD去除率达到91%,可见微电解预处理效果十分明显。
   
陈水平研究了用铁屑内电解法处理船舶机舱含油废水。工程实践表明,油污水的KS、油分和COD的去除率分别超过95%90%80%。处理后的污水油分浓度低于15mg/L,符合有关国际公约的标准。
   
制罐废水呈酸性,主要含石油、表面活性剂、磷酸等,可生化性差,经处理后pH值可上升至5左右,COD去除率可达90%以上,且能有效提高B/C比。
   
含氰电镀废水也可用铁屑法处理,这种工艺最终将出水pH值调至1O左右,以沉淀铁离子和其他金属离子。在该条件下,CN一与Fe2 反应生成难溶于水的亚铁氰化铁Fe2[Fe(CN)6]沉淀,或者在废水中加入钙离子生成亚铁氰化钙,这种络盐稳定无毒,加酸蒸馏也不分解。
   
砷、氟废水主要来自于工业生产原料中的杂质,比如硫铁矿是生产硫酸的主要原料,其中含有砷、氟等杂质,在S02气体的净化工序便产生含砷、氟有毒物质的废水。
  
通过铁屑电池反应产生Fe2 ,再用电石渣调pH值,沉降30min,砷、氟的去除率分别达到了93%和99%,出水达到排放标准,取得很好的效果。
   
铁屑内电解法处理含酚废水做了研究,讨论了铁屑内电解处理含酚废水的原理及各种因素对脱除效果的影响。用正交试验选取最佳处理条件,对实际废水进行了处理,处理前酚浓度为285.6mg/L,处理后酚浓度为0.625mg/L,去除率为99.8%;COD浓度为712mg/L,处理后为88mg/L,去除率为87.5%。

4、优点
    微电解工艺从开始应用到现今已表现出了许多的优点,具体可概述如下:
    (1)
废水处理中所用的铁一般为刨花或废弃的铁屑(),处理酸性废水时,减少了碱性物质的投加,每吨废水的处理费用一般为0.1元左右,符合以废治废的方针。
    (2)
可同时处理多种毒物,占地面积小,系统构造简单,整个装置易于定型化及设备制造工业化。
    (3)
适用范围广,在多个行业的废水治理中都有应用,如印染废水、电镀废水、石油化工废水等,均取得了较好的效果。
    (4)
处理效果好,从各个厂的实际运行来看,该工艺对各种毒物的去除效果均较理想。
    (5)
使用寿命长,操作维护方便,微电解塔()只要定期地添加铁屑便可,惰性电极不用更换,腐蚀电极每年补充投入两次。
 
 5 结语
微电解工艺自2O世纪7O年代发展以来,已成功地应用于印染废水、电镀废水等多行业废水的处理工程。实际运行结果表明,该工艺具有良好的处理效果,对染料的脱色、除Cr6+、除砷氟、除油等均有良好的效果。且该工艺以废治废,运行费用低,具有良好的工业应用前景。微电解技术是目前处理高浓度废水的理想工艺,工作原理基于电化学、氧化-还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。普茵沃润公司生产的微电解填料是利用高温烧结以及现代化冶炼技术生产,每批次产品高温养护周期达到7-10天。当微电解水处理系统通水后,填充在废水中的微电解填料自身产生1.2伏电位差并形成无数的微电池系统。产生的新生态[H]fe2+等能与废水发生氧化还原作用,能够明显破坏有色废水中的发色基团或助色基团,甚至断链,达到降解脱色作用。生成的fe2+进一步氧化成fe3+,它们的水合物具有较强的吸附-絮凝作用,特别是加碱调ph值后生成氢氧化铁和氢氧化铁胶体絮凝剂,其吸附能力更加突出显著。该法处理水质广泛,具有适用范围广、效果好、成本低廉、操作维护方便、不需电力消耗的优点。普遍用于难降解的高浓度废水的处理,不但大幅降低色度和cod,而且可以明显提高废水的可生化性,并不会对水质造成二次污染。
公司承诺:
1)我公司的每一份样品均来自工厂的产品,广大客户均可留样封存备验,假一罚十。
2)公司拥有多名工程技术人员,将会热情无偿地为您提供21小时服务咨询,并免费提供微电解工艺以及罐体、池体图纸。
3)在ph3-4条件下运行,我公司填料年损耗量低于15%,此数据已得到广大客户认证。
注意事项:
(1)    未投入使用的微电解填料,要保持干燥,避免浸水或者受潮。
(2)    已经投入使用的微电解填料,工程停止运转之后仍然要用废水浸泡,不要暴露在空气中,以免氧化。
(3)    视情况定期对填料进行反冲洗,以提高填料的处理效果。
(4)    填料使用ph值理论上在3-4间效果最佳,ph值越低填料损耗同时相应增加,但对某些废水ph值的设定要依据试验结果确定。
 
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微电解填料反应原理:
(1)电子流动:利用铁元素和碳元素之间的电位差,铁元素与碳元素之间存在一个自然地1.4V的电位差。当铁碳填料浸泡在废水溶液中的时候,废水溶液充当导电溶液,废水中的污染物质充当电解质。在铁碳之间自然电位差形成的微弱电场之下,铁会释放出电子,电子在电场的作用之下由阳极向阴极移动。电子在移动的过程中会有穿过污染物质的概率,特别是长链物质或者是含有苯环的物质被电子穿过的概率更高。长链物质或者是含有苯环物质的碳链是通过成对电子相互连接的,当溶液中的单个电子穿插的时候,单个电子就会被碳链中的成对电子吸引住,从而形成3电子结构,而这种3电子结构是一种非常不稳定的结构,存在一定的时间之后这种3电子结构就会自动爆炸,从而长链物质被分成2段。电子继续穿插,锻炼之后的碳链又会被分割,这样碳链就会越来越短。这样难降解物质就会转化为容易降解的物质。同时能够降低COD
2)还原性:当铁碳填料浸泡在废水溶液中的时候,作为阳极的铁会失去电子从而变成铁离子,新生成的铁离子具有非常强的还原性,可以将废水中的难降解物质进行还原反应。
3)氧化性:电子在废水中穿插的时候,也会穿过水分子,水分子被分解的时候就会产生大量的氢自由基、氧自由基、和氢氧自由基,这些新生态的自由基具有非常强的氧化性,可以将废水中的有机物彻底氧化为二氧化碳和水。从而彻底降低COD
4)电泳:电子在废水中运动的时候会吸附带正电的污染颗粒,吸附在电子上面的污染物质运动到阴极之后会被中和然后就会沉到底部被除去。
5)絮凝作用:铁失电子之后会形成铁离子,新生态的铁离子再加入碱液之后会形成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁是良好的絮凝剂,可以吸附废水中的大量有机物絮凝沉淀。
   通过上述复杂的物理化学反应,可以将水中复杂的有机污染物给分解成易于降解的物质,提高其可生化性,从而利于后续设施的处理。
 
技术概述
  它由多元金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成,属新型投加式无板结微电解填料。作用于电镀废水,可高效去除COD、降低色度、提高可生化性,处理效果稳定持久,同时可避免运行过程中的填料钝化、板结等现象。本填料是微电解反应持续作用的重要保证,为当前电镀废水的处理带来了新的生机。微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺,又称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理,以达到降解有机污染物的目的。
当系统通水后,设备内会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H] Fe2 + 等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团,甚至断链,达到降解脱色的作用;生成的Fe2 + 进一步氧化成Fe3 +,它们的水合物具有较强的吸附- 絮凝活性,特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂,它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体,能大量吸附水中分散的微小颗粒,金属粒子及有机大分子.其工作原理基于电化学、氧化- 还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理.该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便,不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解高色度废水的处理不但能大幅度地降低cod和色度,而且可大大提高废水的可生化性。
  传统上微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木炭,使用前要加酸碱活化,使用的过程中很容易钝化板结,又因为铁与炭是物理接触,之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用,这导致了频繁地更换微电解材料,不但工作量大成本高还影响废水的处理效果和效率。另外,传统微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间,增加了吨水投资成本,这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。

技术特点:

(1) 反应速率快,一般工业废水只需要半小时至数小时;

(2) 作用有机污染物质范围广,如:含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物质等都有很好的降解效果;
(3) 工艺流程简单、使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定。处理过程中只消耗少量的微电解反应剂。微电解剂只需定期添加无需更换,添加也无需进行活化直接投入即可。
(4) 废水经微电解处理后会在水中形成原生态的亚铁或铁离子,具有比普通混凝剂更好的混凝作用,无需再加铁盐等混凝剂,COD去除率高,并且不会对水造成二次污染;
(5) 具有良好的混凝效果,色度、COD去除率高,同量可在很大程度上提高废水的可生化性。
(6) 该方法可以达到化学沉淀除磷的效果,还可以通过还原除重金属;
(7) 对已建成未达标的高浓度有机废水处理工程,用该技术作为已建工程废水的预处理,在降解COD的同时提高废水的可生化性,可确保废水处理后稳定达标排放。也可对生化后废水进很行微电解或微电解联合生物滤床的工艺进行深度处理。
(8)该技术各单元可作为单独处理方法使用,又可作为生物处理的前处理工艺,利于污泥的沉降和生物挂膜。

应用领域

 染料、印染废水;焦化废水;石油化工水;
----上述废水在脱色的同时,处理水中的BOD/COD值显著提高。
 石油废水;皮革废水;造纸废水、木材加工废水;
----上述废 水处理 水后的BOD/COD值大幅度提高。
 电镀废水;印刷废水;采矿废水;其他含有重金属的废水;
----可以从上述废水中去除重金属。
 有机磷农业废水;有机氯农业废水;
----大大提高上述废水的可生化性,且可除磷,除硫化物。

铁炭原电池反应

  阳极: Fe - 2e →Fe2+ EFe / Fe2+=0.44V
  阴极: 2H + 2e →H2 E(H/ H2)=0.00V
  当有氧存在时,阴极反应如下:
  O2 + 4H + 4e → 2H2O E (O2)=1.23V
O2 + 2H2O + 4e → 4OH EO2/OH﹣)=0.41V
微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺,又称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理,以达到降解有机污染物的目的。当系统通水后,设备内会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H] Fe2 + 等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团,甚至断链,达到降解脱色的作用;生成的Fe2 + 进一步氧化成Fe3 +,它们的水合物具有较强的吸附- 絮凝活性,特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂,它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体,能大量吸附水中分散的微小颗粒,金属粒子及有机大分子。其工作原理基于电化学、氧化- 还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便,不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解高浓度废水的处理可大幅度地降低COD和色度,提高废水的可生化性,同时可对氨氮的脱除具有很好的效果。
 
传统上微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木炭,使用前要加酸碱活化,使用的过程中很容易钝化板结,又因为铁与炭是物理接触,之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用,这导致了频繁地更换微电解材料,不但工作量大成本高还影响废水的处理效果和效率。另外,传统微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间,增加了吨水投资成本,这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。
新型微电解填料概述:1、新型微电解填料有普茵沃润采用多元金属熔合多种催化剂通过熔炼技术加工而成,保证“原电池”效应持续高效,不会像物理混合填料那样出现阴阳极分离,影响原电池反应。2、架构式微孔结构形式,提供了极大的比表面积和均匀的水气流通道,对废水处理提供了更大的电流密度和更好的催化反应效果。3、活性强、比重轻、不钝化、不板结、反应速率快、长期运行稳定有效。4、针对不同废水调整不同比例的催化成分,提高了反应效率,扩大了对废水处理的应用范围。5、在反应过程中微电解填料所含的活性铁作为阳极不断提供电子并溶解进入水中,阴极碳则以极小颗粒的形式随水流出。当使用一定周期后,可通过直接投加的方式实现微电解填料的补充,及时恢复系统的稳定,还极大地减少了工人的操作程度。6、微电解填料对废水的处理集氧化、还原、电沉积、絮凝、吸附、架桥、卷扫及沉淀等多功能于一体。7、处理成本低,在大幅度去除有机污染物的同时,可极大的提高废水的可生化性。8、配套设施可根据规模和用户要求实现构筑物式和设备化,满足多种需求。
潍坊普茵沃润环保科技有限公司生产的活化微电解铁碳填料是由具有高低电位差的金属合金融合催化剂采用微孔活化技术生产而成,与中山大学中大环境联合研制,经过上百次对企业废水进行试验,让配方更加合理,杜绝了同类产品开始使用时效果明显日后效能逐渐下降的弊端,在使用过称中效能更加长久;产品中添加的多种微量元素,促进了铁离子释放,使废水处理效果更加显著。
潍坊普茵沃润环保科技有限公司采用科学的高温烧结养护过程使产品强度高,使用时不会因为水侵过久而松软变散导致损耗过多;降低了产品使用成本,同时也使处理效果大幅提升。
普茵沃润环保拥有雄厚的技术力量,在催化微电解处理、高级催化氧化处理等技术的研发和工程应用方面处于国内领先水平,产品包括微电解反应系统、催化氧化处理系统、多维电极氧化处理系统、新型催化微电解反应填料、催化氧化填料等。
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其中催化微电解处理系统经数年工程验证,可高效去除废水中的有机污染物、降低色度、提高可生化性,其适应性强、处理成本低,运行稳定,是现代化工企业污水处理优先考虑的良好工艺。公司先后与中山大学等多家科研单位、大专院校及环保工程公司建立了长期的.中国微电解填料厂家提供的产品服务包括微电解填料、内电解填料、污水处理设备、水处理填料、污水处理填料、氨氮污水处理等,欢迎咨询洽谈!
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