什么是微电解?微电解水处理技术原理是什么
一、什么是微电解?微电解水处理技术原理是什么
这是我复制粘贴过来的:
微电解法,又称内电解法、铁还原法、铁炭法、零价铁法等。该方法处理废水的
原理是:利用铁屑中的铁和碳组分构成微小原电池的正极和负极,以充入的废水为电
解质溶液,发生氧化
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还原反应,形成原电池。新生态的电极产物活性极高,能与废水
中的有机污染物发生氧化还原反应,使其结构、形态发生变化,完成难处理到易处理、
由有色到无色的转变。
还原作用
铁屑内电解法处理废水过程中,发生如下反应:
阳极(Fe):Fe-2e→Fe2+
E0(Fe2+/Fe)=-0.44V
阴极(C)
:在酸性条件下:
2H++2e→H2↑
E0(H+/H2)=0.0V
在碱性或中性条件下:
O2+2H2O+4e→4OH-
E0(O2/OH-)=+0.4V
电极反应生成的产物具有很高的化学还原活性。在偏酸性废水中,电极反应产生
的新生态H能与废水中的有机物和无机物组分发生氧化还原反应,能使废水中的发色
基团破坏甚至使高分子断链,从而达到脱色的目的。
同时,铁是活泼金属,在酸性条件下可把某些硝基化合物还原成可生物降解的胺
基合物,提高
BOD5/COD
比值,即增强可生化性。反应式如下:
R―NO2+2Fe+4H+ R―NH2+2H2O+2Fe2+
电解生成的铁离子、亚铁离子经水解、聚合而形成的氢氧化铁、氢氧化亚铁聚合
体,以胶体形式存在,具有沉淀、絮凝和吸附作用,与污染物一起絮凝产生沉淀,可
以去除废水中的有机物。同时在原电池周围的电场作用下,废水中带电胶粒和杂质通
过静电引力和表面能的作用附集、凝聚,也可以使废水得到净化。总之,铁炭内电解
法处理废水是絮凝、吸附、架桥、卷扫、电沉积、电化学还原等综合效应的结果。
二、微电解处理橡胶废水原理
简单的讲就是通过铁、碳、氧、水在酸性条件下发生氧化还原反应产生微电解效果,中间产物是羟基自由基,羟基自由基氧化性很强,可以对水中的有机物进行分解(包括断链破环作用)同时铁离子还有强大的絮凝作用,从而降解水中的COD。
详细的讲就是利用微电解设备中填充的微电解填料产生“原电池”效应对废水进行处理。当通水后,在设备内会形成无数的电位差达1.2V 的“原电池”。“原电池”以废水做电解质,通过放电形成电流对废水进行电解氧化和还原处理,以达到降解有机污染物的目的。在处理过程中产生的新生态[·O H] 、[H] 、[O]、Fe2+ 、Fe3+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,它们的絮凝能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体,能大量絮凝水体中分散的微小颗粒、金属粒子及有机大分子.其工作原理基于电化学、氧化- 还原、物理以及絮凝沉淀的共同作用。
相关方程式:
铁炭原电池反应:
阳极: Fe - 2e →Fe2+ E(Fe / 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﹣ E(O2/OH﹣)=0.41V
三、微电解填料处理高浓度高cod废水具备哪些优势
第一,高浓度工业污水的处理工艺复杂,并不是一道工艺就可以解决的。对治理工艺的选择要考虑很多方面,包括污染
企业的生产工艺。工业废水的处理工艺复杂,有些企业投资不够,没有处理好废水;有些企业投资够了,却由于后期管理不善导致出水不达标,也不能实现预期效果。工业废水成分复杂,不像市政污水污染物单一,技术相对简单。
第二,工业废水污水处理工艺也有很大局限性。从目前掌握的技术水平看,国内很多工业废水
的处理在理论上是达不到标准的,也许检查时能应对,但是不能达到真正的长期稳定运行。如制药废水、味精废水等,处理难度很大,现有的技术水准还有待提高。
四、铁碳填料的停留时间是多少?PH怎么调?
铁碳填料停留时间一般半个小时到三个小时不等,停留时间的选择是根据实验结果,实验要求最终综合而定的。不同的停留时间对于废水的cod等去除效果不同,当然时间越长久,越好。但是考虑到成本消耗问题等等原因,会有一个最佳的一个时间,比如3个小时去除率45%,4个小时去除46%,我们完全可以选择3个小时停留时间。也可以把停留时间设计30分,60分,90分,120分。查看各停留时间的去除效果。对于高难度有机废水,也可以根据具体效果设计3个小时或四个小时。一般情况下,设计是两个小时,像电镀线路板废水,一个小时差不多,制药等废水两三个小时。 微电解工艺需要在酸性条件下运行,一般工程运行中PH调到3左右,停留时间长短,也是氧化还原作用时间的长短。停留时间越长,反应越彻底,但时间过长,也会引起后续处理的一系列问题,所以应取最佳停留时间.
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