鐵碳微電解系統處理高濃度廢水
微電解法,又稱為內電解法、零價鐵法、鐵屑過濾法、鐵碳法,是近30年來被泛應用于染料、印染、重金屬、農藥廢水處理的一種新興的電化學方法,鐵碳微電解具有使用范圍廣、工藝簡單、處理效果好等特點,尤其對于高鹽度,高COD以及色度較高的工業廢水的處理較其他工藝具有更加明顯的優勢。難生物降解的廢水經鐵碳微電解工藝處理后B/C比大大提高,有利于后續生物處理效果的提高。國內一般將該工藝用于廢水的預處理,或者與其他工藝聯合以達到去除污染物的目的。目前,微電解處理技術的研究與應用主要針對某一種或某一類工業廢水,尚未形成系統的理論與技術。
微電解工藝的電解材料一般采用鑄鐵屑和活性炭或者焦炭,當材料浸沒在廢水中時,發生內部和外部兩方面的電解反應。一方面鑄鐵中含有微量的碳化鐵,碳化鐵和純鐵存在明顯的氧化還原電勢差,這樣在鑄鐵屑內部就形成了許多細微的原電池,純鐵作為原電池的陽極,碳化鐵作為原電池的陰極;此外,鑄鐵屑和其周圍的炭粉又形成了較大的原電池。
電極反應生成的產物具有很高的活性,能夠跟廢水中多種組分發生氧化還原反應,包括許多難生物降解和有毒的物質都能夠被有效的降解;同時,金屬鐵能夠和廢水中金屬活動順序排在鐵之后的重金屬離子發生置換反應;其次,經鐵碳微電解處理后的廢水中含有大量的Fe2+,將廢水調制中性經曝氣之后則生成絮凝性*的Fe(OH)3,能夠有效的吸附廢水中的懸浮物及重金屬離子如Cr3+,其吸附性能遠遠高于一般的Fe(OH)3絮凝劑。鐵碳微電解就是通過以上的各種作用達到去除水中污染物質的目的。
鐵碳微電解系統處理高濃度廢水存在的問題
1)長時間運行后會有機物在鐵電極上沉積,形成一層鈍化膜,阻礙了鐵電極與碳形成穩定的原電池。此外,鐵碳填料容易板結,阻礙了廢水與填料的有效接觸,形成短流,從而降低了廢水的處理效果。
2)成本較高。
將來研究的主要方向:
1)設計新型的鐵碳微電解反應器。通過改進和優化鐵碳微電解翻譯器內部的結構和運行方式,不僅能夠是反應更加的穩定,而且能夠避免鐵碳填料的板結。
2)與其他的工藝聯用。與其他工藝進行聯合使用,不僅能夠提高對污染物的去除率,而且相對的降低了運行的成本,有望在廢水的深度處理中得以實現。如在鐵碳微電解反應過程中加入雙氧水使其與點解產生的Fe2+形成Fenton試劑,大大的提高了去除率。