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工業(yè)廢水處理用活性鐵碳催化劑

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更新時間：2022-07-04 14:39:42瀏覽次數(shù)：726次

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萍鄉(xiāng)市風(fēng)華陶瓷有限公司

經(jīng)營模式：生產(chǎn)廠家

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所在地區(qū)：江西萍鄉(xiāng)市

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產(chǎn)品簡介

產(chǎn)品概述：工業(yè)廢水處理用鐵碳活性催化劑系列微電解鐵碳填料是我公司研發(fā)的新一代催化微電解環(huán)保材料，應(yīng)用于新型自電解反應(yīng)器，可去除廢水中高濃度有機(jī)物（COD）、色度、重金屬離子，對環(huán)狀及長鏈大分子有機(jī)物進(jìn)行開環(huán)斷鏈，對有毒、有害有污染物破解有毒官能團(tuán)，提高工業(yè)廢水的可生化性

詳細(xì)介紹

產(chǎn)品概述：

工業(yè)廢水處理用鐵碳活性催化劑系列微電解鐵碳填料是我公司研發(fā)的新一代催化微電解環(huán)保材料，應(yīng)用于新型自電解反應(yīng)器，可去除廢水中高濃度有機(jī)物（COD）、色度、重金屬離子，對環(huán)狀及長鏈大分子有機(jī)物進(jìn)行開環(huán)斷鏈，對有毒、有害有污染物破解有毒官能團(tuán)，提高工業(yè)廢水的可生化性。該填料為圓球形、堆密度低便于沖洗避免傳統(tǒng)微電解材料在使用過程中的鈍化、堵塞、板結(jié)問題，滿足系統(tǒng)長期穩(wěn)定、運(yùn)行。

圖片1.png

本發(fā)明涉及水處理，尤其是涉及工業(yè)廢水預(yù)處理用活性鐵碳催化劑。

背景技術(shù)：

，工業(yè)冶金、焦化、電鍍、造紙、醫(yī)藥和印染等行業(yè)生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量的有機(jī)工業(yè)廢水，這些有機(jī)工業(yè)廢水是一種高濃度難降解高分子有機(jī)工業(yè)廢水，它具有成分復(fù)雜、含有大量的難降解物，可生化性較差、毒性大等特點(diǎn)。為了使有機(jī)工業(yè)廢水對外排放達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，確保環(huán)境不受污染，就必須先對有機(jī)工業(yè)廢水進(jìn)行預(yù)處理，先去除其中的酚、氰、油等COD 、NH3-N高分子有害物質(zhì)，減輕后續(xù)深度處理的壓力。目前有機(jī)工業(yè)廢水的處理方法有通過離心、攪拌和沉降的物理方法，通過吸附、離子交換和萃取的化學(xué)方法以及微生物曝氣降解法，它們在實際用中得有特點(diǎn)和不足。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，利用鐵碳微電解技術(shù)是目前處理高濃度有機(jī)工業(yè)廢水的一種理想的工藝方法，該方法是利用金屬的電化學(xué)腐蝕原理來分解廢水中難降解污染物，利用填充在有機(jī)工業(yè)廢水中的微電解材料鐵和碳自身產(chǎn)生1.2V 電位差對廢水進(jìn)行電解處理，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的。當(dāng)系統(tǒng)通水后，設(shè)備內(nèi)會形成無數(shù)的微電池系統(tǒng), 在其作用空間構(gòu)成一個電場。在處理過程中產(chǎn)生的新生態(tài)[H]、Fe2+ 等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團(tuán)或助色基團(tuán)，甚至斷鏈，達(dá)到降解脫色的作用；生成的Fe2+ 進(jìn)一步氧化成Fe3+，它們的水合物具有較強(qiáng)的吸附- 絮凝活性，特別是在加堿調(diào)pH 值后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的吸附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量吸附水中分散的微小顆粒，金屬粒子及有機(jī)大分子。

鐵碳微電解技術(shù)中的電解填料（也稱催化劑）多采用固定式的鐵碳床，但因鐵碳床中的鐵顆粒分散不均勻，鐵顆粒之間容易生銹板結(jié)，使之在使用過程中容易產(chǎn)生板結(jié)現(xiàn)象，不僅會導(dǎo)致微電解過程中斷，影響處理效果，而且要頻繁地更換微電解材料，工作量大、成本高，降低廢水的處理效率。目前人們將碎鐵屑和活性炭及粘接劑混合壓制或搪成長粒狀烘干后焙燒制成?；蚯驙钗㈦娊馓盍?，雖然較好地解決了散堆的鐵屑和活性炭混合物所存在的易產(chǎn)生板結(jié)的問題，但這種微電解填料一是壓制燒結(jié)后表面和內(nèi)部都比較緊密，難降解物聚集在填料表面上形成鈍化膜不僅會阻礙電解反應(yīng)正常進(jìn)行，也不利于電解填料反沖洗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中鐵碳球狀微電解填料所存在問題，本發(fā)明提供了一種既不會形成板結(jié)和鈍化，有利于反沖洗，又可降低生產(chǎn)成本的粒狀或球狀工業(yè)廢水處理用活性鐵碳催化劑。

本發(fā)明所述工業(yè)廢水處理用活性鐵碳催化劑由鐵鈦合金粉、活性纖維炭粉、萍鄉(xiāng)白泥、氧化錫粉等混合成料團(tuán)高溫后自然冷卻至常溫下出爐，將球粒從鋼缽中取出，檢測后包裝。

本發(fā)明將現(xiàn)有技術(shù)中全部用鐵粉形成的陽極改為用鐵鈦合金粉制成的陽極，制成活性更強(qiáng)的鐵鈦電極，使鐵碳催化劑的兩極電壓差可由1.2V提高到2.8V，既提高了催化劑兩極之間的電解活性，在確保催化活性下，又不需要加入鉑、鈀、銠等貴重活性稀有金屬，降低了催化劑成本。

本發(fā)明用活性纖維炭制成陰極，可大大提高催化劑的比表面積，使其具有快速吸附有機(jī)物和在反沖洗中快速脫附有機(jī)物的雙重特點(diǎn)。

本發(fā)明制成的活性鐵碳催化劑不僅強(qiáng)度可達(dá)到1000Kg/cm2，可承受20米水柱壓力，且可對工業(yè)廢水中有機(jī)高分子難降解物進(jìn)行斷鏈；球型鐵碳微電解催化劑中鐵骨架和碳鏈之間相互交叉，鐵顆?？杀惶碱w粒均勻地分散，且顆粒表面和內(nèi)部形成細(xì)小的網(wǎng)狀蜂窩孔洞，在處理含難降解物的水質(zhì)時，催化劑顆粒之間不容易發(fā)生板結(jié)和鈍化，吸附在催化劑顆粒表面的難降解物容易被剝落，不會妨礙電解反應(yīng)進(jìn)行，同時又便于反沖洗清理，再是球型鐵碳微電解催化劑制造成本下降10-20%以上。

本發(fā)明為解決催化劑載體在高溫焙燒時容易出現(xiàn)裂縫，容易氧化，導(dǎo)致鐵粉發(fā)生氧化反應(yīng)的問題，采用耐高溫鋼制成的鋼缽及鋼缽蓋，在裝入鐵碳催化劑后進(jìn)行密封，再放入窯爐中進(jìn)行高溫焙燒，確保催化劑不被氧化。

本發(fā)明所述活性鐵碳催化劑進(jìn)行工業(yè)廢水處理與現(xiàn)有技術(shù)相比具有處理效果好、生產(chǎn)成本低、操作維護(hù)方便、適用范圍廣，電力資源消耗少，且處理反應(yīng)速度快、效果穩(wěn)定，不會造成二次污染的特點(diǎn)，可提高廢水的可生化性，達(dá)到化學(xué)沉淀除磷，有利于污泥的沉降和生物掛膜。

本發(fā)明經(jīng)過高溫焙燒，鐵碳融合成一體，其催化劑內(nèi)部呈蜂窩網(wǎng)狀孔結(jié)構(gòu)，具有高的比表面積和空隙率，可有效地防止催化劑形成板結(jié)和鈍化，且通過其內(nèi)部具有的蜂窩網(wǎng)狀孔（毛細(xì)管式氣孔），可快速吸入廢水，提高了反應(yīng)效率，借助微電解產(chǎn)生的鐵碳電位差來形成微電流，來刺激廢水中產(chǎn)生新生態(tài)的氫和氧，通過氫和氧的還原性和氧化性，使廢水發(fā)生強(qiáng)烈的氧化還原反應(yīng)，從而可將難降解物轉(zhuǎn)化為易降解物。

本發(fā)明所述活性鐵碳催化劑呈球狀或近似球狀，規(guī)格大小為φ3～20毫米，抗壓強(qiáng)度800～1000Kg/cm2，空隙率≥55%，比重為1-1.3噸/m3，比表面積為1.2-1.5m3/g。

具體實施方式:

實施例1，本發(fā)明球狀活性鐵碳催化劑堆積裝填在印染廢水池內(nèi)，裝填高度不少于池內(nèi)高或廢水高度的三分之一，各種在小規(guī)格直徑的催化劑配合使用，處理一定時間后，其處理效果比較是：處理前印染廢水的COD為838.3mg/l，處理后印染廢水的COD為110.3mg/l，COD去除率為86.8%，印染廢水顏色由紅褐色變成無色。

實施例2，本發(fā)明球狀的活性鐵碳催化劑堆積裝填在焦化廢水池內(nèi)，裝填高度不少于池內(nèi)高或廢水高度的三分之一，各種在小規(guī)格直徑的催化劑配合使用，處理一定時間后，其處理效果比較是：處理前焦化廢水的COD為5945mg/l，處理后焦化廢水的COD為1189mg/l，COD去除率為80%，焦化廢水顏色由紅綠色變成無色。

實施例3，本發(fā)明球狀的活性鐵碳催化劑堆積裝填在制藥廢水池內(nèi)，裝填高度不少于池內(nèi)高或廢水高度的三分之一，各種在小規(guī)格直徑的催化劑配合使用，處理一定時間后，其處理效果比較是：處理前制藥廢水的COD為55830mg/l，處理后制藥廢水的COD為14587mg/l，COD去除率為73.8%，制藥廢水顏色由黑綠色接近無色。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明經(jīng)過高溫焙燒，鐵碳融合成一體，其催化劑內(nèi)部呈蜂窩網(wǎng)狀孔結(jié)構(gòu)，具有高的比表面積和空隙率，可有效地防止催化劑形成板結(jié)和鈍化，且通過其內(nèi)部具有的蜂窩網(wǎng)狀孔，速吸入廢水，提高了反應(yīng)效率，借助微電解產(chǎn)生的鐵碳電位差來形成微電流，來刺激工業(yè)廢水，產(chǎn)生新生態(tài)的氫和氧，通過氫和氧的還原性和氧化性，使廢水發(fā)生強(qiáng)烈的氧化還原反應(yīng)，從而將難降解物轉(zhuǎn)化為易降解物。

技術(shù)參數(shù)

編號	項目名稱	性能參數(shù)	特點(diǎn)優(yōu)勢
1	外形	規(guī)整球形，?10-14mm	專門針對廢水處理設(shè)計生產(chǎn)，便于反洗維持高活性，有利于防鈍化
2	堆密度（g/cm3）	0.8-1.2	孔隙率高，反應(yīng)活性高，填充量減少，工程成本降低
3	孔隙率	≥65%	防堵塞
4	比表面積（m2/g）	≥1.2	比表面積大，反應(yīng)速度快，活性高
5	耐磨性	高	損耗低
6	物理強(qiáng)度（Kg/cm2）	≥1100	顆粒完整無破碎浪費(fèi)
7	有效成分（鐵碳M）含量	≥99%	反應(yīng)后殘留雜志少，無二次污染

應(yīng)用范圍

（1）電鍍、電子線路板及金屬冶煉行業(yè)生產(chǎn)廢水；	（6）制藥、農(nóng)藥行業(yè)有毒、高濃度有機(jī)廢水；
（2）印染廢水，尤其是難處理、難脫色的高濃度印花、染整廢水廢液；	（7）石油、焦化、煤化工等難生化降解廢水；
（3）皮革生產(chǎn)廢水處理；	（8）造紙難生化廢水；
（4）電泳涂裝廢水；	（9）醬油、醋、酒精等各類發(fā)酵工業(yè)廢水；
（5）精細(xì)化工高濃度、高鹽廢水；	（10）含硫及其雜環(huán)有機(jī)化合物廢水。