鐵碳微電解塔

鐵碳微電解塔，也稱為鐵碳微電解反應器、鐵碳微電解設備，其特點是作用機制多、協(xié)同性強、綜合效果好、脫色效果尤其明顯，還可提高廢水的可生化性，與二級生化處理工藝匹配性好、操作簡便、運行費用低。其COD去除率可達40-95%，脫色率在50~96%。目前該技術已廣泛應用于各軸無機廢水處理和有機難降解廢水的預處理上，效果十分明顯。

一、設備特點

鐵碳微電解塔是利用金屬腐蝕原理法，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。

1、鐵碳微電解塔其脈沖膨松技術可以使床體處于松動均一狀態(tài)，保持床體均一的空隙率，減少阻力損失，并有效防止床體板結、堵塞、短路和死區(qū)；

2、可以清潔和更新微電極接觸面與反應面，有利于提高和保持電化學反應效果；

3、具有加速電化學反應的機制與功能，顯著提高處理效率；

4、填料鐵屑可以隨時得到補充，保持床體填料的均一隹，補鐵的勞動強度大大減輕，延長了設備的使用周期。

二、工作原理

鐵碳微電解塔，把一些難降解的大分子被碳粒所吸附或經(jīng)鐵離子的絮凝而減少，如果要讓鐵碳床有分解有機大分子能力，一般需要加入過氧化氫，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。

鐵碳微電解塔，微電解對色度去除有明顯的效果。這是由于電極反應產(chǎn)生的新生態(tài)二價鐵離子具有較強的還原能力，可使某些有機物的發(fā)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明顯高于硝基類有機物；新生態(tài)的二價鐵離子也可使某些不飽和發(fā)色基團(如羧基—COOH、偶氮基-N=N-)的雙鍵打開，使發(fā)色基團破壞而除去色度，使部分難降解環(huán)狀和長鏈有機物分解成易生物降解的小分子有機物而提高可生化性。

此外，二價和三價鐵離子是良好的絮凝劑，特別是新生的二價鐵離子具有更高的吸附-絮凝活性，調節(jié)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(tài)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。

鐵碳微電解就是利用金屬腐蝕原理法，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。

當廢水與鐵碳接觸后發(fā)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)=1.23V

O2+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(xù)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(tài)[H]能與廢水中許多組分發(fā)生氧化還原反應，破壞染料中間體分子中的發(fā)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(xù)催化氧化處理創(chuàng)造了條件。

三、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，它具有極強的氧化能力，特別適用于難降解有機廢水的治理。Fenton試劑之所以具有極強的氧化能力，是由于HO被Fe催化分解產(chǎn)生-OH(羥基自由基)。

鐵碳微電解塔對色度去除有明顯的效果。這是由于電極反應產(chǎn)生的新生態(tài)二價鐵離子具有較強的還原能力，可使某些有機物的發(fā)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明顯高于硝基類有機物；新生態(tài)的二價鐵離子也可使某些不飽和發(fā)色基團(如羧基—COOH、偶氮基-N=N-)的雙鍵打開，使發(fā)色基團破壞而除去色度，使部分難降解環(huán)狀和長鏈有機物分解成易生物降解的小分子有機物而提高可生化性。

此外，二價和三價鐵離子是良好的絮凝劑，特別是新生的二價鐵離子具有更高的吸附-絮凝活性，調節(jié)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(tài)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。

鐵碳微電解塔，自誕生以來，便引起國內(nèi)外環(huán)保研究學者的關注，并進行了大量的研究！已有很多專利和實用技術成果。最近幾年，微電解處理工業(yè)廢水發(fā)展十分迅速，現(xiàn)已用于印染、電鍍、石油化工、制藥、煤氣洗滌、印刷電路板生產(chǎn)等工業(yè)廢水及含砷、含氟廢水的處理工程，并收到了良好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效果。微電解工藝對廢水的脫色有良好處理的效果，且以廢治廢，運行費用低，因此在我國將具有良好的工業(yè)應用前景。