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三、微電解原理作用
微電解法是利用金屬腐蝕原理,形成原電池對廢水進行處理的良好工藝,又稱內(nèi)電解法、鐵屑過濾法等。微電解技術(shù)是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝,又稱內(nèi)電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)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。其工作原理基于電化學(xué)、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。
鐵炭原電池反應(yīng):
陽極:Fe - 2e → Fe2+ E (Fe/Fe2+) = 0.44V
陰極:2H+ + 2e → H2 E (H+/H2) = 0.00V
當(dāng)有氧存在時,陰極反應(yīng)如下:
O2 + 4H+ + 4e → 2H2O E (O2) = 1.23V
O2 + 2H2O + 4e → 4OH- E (O2/OH-) = 0.41V
(1)開環(huán)、斷鏈、提高可生化性及脫色:有機物參與陰極的還原反應(yīng),使官能團斷鏈降解,COD降低,廢水的可生化性(B/C值)提高,同時有機物雙鍵或其他共軛鍵斷開后,發(fā)色基團減少,降低了廢水色度。
(2)除雜原子(如硫、磷、鹵等):含雜原子(如S)有機物經(jīng)開環(huán)、斷鏈及進一步反應(yīng)后,雜原子轉(zhuǎn)化為無機物(如硫化氫、硫化鈉等),最終與鐵反應(yīng)生成生成硫化鐵沉淀得以去除。
(3)除重金屬離子:例如銅離子等,與鐵碳材料反應(yīng)后,銅被置換截留于填料上,從廢水中分離,得以凈化。六價鉻在酸性條件下,經(jīng)鐵碳處理,還原為三價鉻,出水調(diào)PH至7-8,生成沉淀分離去除。
(4)破乳:廢水的膠體粒子和微小分散的污染物受電場作用,產(chǎn)生電泳現(xiàn)象,向相反電荷的電極移動,并聚集在電極上形成聚集體(如微小油粒聚集成油滴上?。┡c水分離。
(5)混凝:陽極反應(yīng)后生成的新生態(tài)Fe3+/Fe2+經(jīng)堿(石灰)中和生成新鮮的Fe(OH)3絮體,具有的吸附能力,將廢水中污染物吸附、凝聚分離,使水得以澄清。
(6)加成斷鏈提高可生化性:陰極生成的氫,具有很強的加成還原作用,可與長鏈、環(huán)狀大分子有機物反應(yīng),將有機物斷鏈分解,提高廢水的可生化性。
以上作用可以對化工廢水等水質(zhì)復(fù)雜、含多種有毒有害物質(zhì)化學(xué)物質(zhì)的工業(yè)廢水最終無害化處理具有凈化作用。
四、微電解技術(shù)特點
(1) 反應(yīng)速率快,一般工業(yè)廢水只需要半小時至數(shù)小時;
(2) 作用有機污染物質(zhì)范圍廣,如:含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結(jié)構(gòu)的難除降解有機物質(zhì)等都有很好的降解效果;
(3) 工藝流程簡單、使用壽命長、投資費用少、操作維護方便、運行成本低、處理效果穩(wěn)定。處理過程中只消耗少量的微電解填料。微電解劑只需定期添加無需更換,添加也無需進行活化直接投入即可。
(4) 廢水經(jīng)微電解處理后會在水中形成原生態(tài)的亞鐵或鐵離子,具有比普通混凝劑更好的混凝作用,無需再加鐵鹽等混凝劑,COD去除率高,并且不會對水造成二次污染;
(5) 具有良好的混凝效果,色度、COD去除率高,同時可在很大程度上提高廢水的可生化性。
(6) 該方法可以達到化學(xué)沉淀除磷的效果,還可以通過還原除重金屬;
(7) 對已建成未達標(biāo)的高濃度有機廢水處理工程,用該技術(shù)作為已建工程廢水的預(yù)處理,在降解COD的同時提高廢水的可生化性,可確保廢水處理后穩(wěn)定達標(biāo)排放。也可對生化后廢水進很行微電解或微電解聯(lián)合生物濾床的工藝進行深度處理。
(8該技術(shù)各單元可作為單獨處理方法使用,又可作為生物處理的前處理工藝,利于污泥的沉降和生物掛膜。
五、微電解適用廢水種類
針對有機物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理,可大幅度地降低廢水的色度和COD,提高B/C比值即提高廢水的可生化性。
(1)電鍍、電子線路板及金屬冶煉行業(yè)生產(chǎn)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;
(3)皮革生產(chǎn)廢水處理;
(4)電泳涂裝廢水;
(5)精細化工高濃度、高鹽廢水;
(6)制藥、農(nóng)藥行業(yè)有毒、高濃度有機廢水;
(7)石油、焦化、煤化工等難生化降解廢水;
(8)造紙難生化廢水;
(9)醬油、醋、酒精等各類發(fā)酵工業(yè)廢水;
(10)含硫及其雜環(huán)有機化合物廢水
六、如何正確適用微電解填料
山東英科林川環(huán)??萍加邢薰咎嵝涯?,微電解在使用的過程中需要注意的問題如下:
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(yīng)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(tǒng)運行過程中應(yīng)注意合適的曝氣量,不可長時間反復(fù)曝氣。
3、微電解系統(tǒng)不可長時間在堿性條件反應(yīng)。
4、微電解運行合適PH范圍為3-4 。