铁碳微电解技术

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铁碳微电解技术的应用与研究Leabharlann 杨耀 2017213528
简介
铁碳微电解法是利用金属腐蚀原理，形成原电池对有机废水进行处理的良好 工艺。
起源于二十世纪六、七十年代左右，最初是由苏联研究并发展起来，在美、 日等国家曾经引起广泛重视，并己有相当多工程实践经验。我国从20世纪80 年代引进该技术，历经30多年的大量研究和发展，铁碳微电解技术现己成功 应用于印染、电镀 、制药 、造纸、石油化工 等废水的处理。
技术原理
①.氧化还原反应
F e 2 H 2 F e2 H 2
F2 e o x id atF io3 n e
②.原电池反应：铁碳微电池 阳极：Fe - 2e → Fe2+
阴极：2H+ + 2e → H2 ↑
当反应体系中有溶解氧存在时在不同酸碱度条件下分别发生如下反应：
酸性溶液：O2 + 4H+ + 4e → 4H2O 中性或碱性溶液：O2 + 2H2O + 4e →4OH-
技术原理
⑤.絮凝吸附作用
铁屑在处理酸性废水时会产生大量的Fe2+ 和Fe3+ ,当反应进行到一定程度时， 将其pH调到碱性就会产生Fe(OH)2 和Fe(OH)3 絮凝沉淀，能够强烈吸附废水中 的胶体微粒，达到降低色度和去除废水中的有机物的目的。
⑥.铁离子的沉淀作用
电池反应产生的Fe2+ 和Fe3+ 不仅可以与有机物反应，而且还可以与一些无机 物发生反应，并生成沉淀物去除。
技术原理
③.富集作用
在铁碳电极之间形成的电场作用于废水中的带电胶体粒子，促使这些胶体 粒子定向迁移，从而促进废水中污染物质的富集与去除。
④.物理吸附作用
铁屑能够吸附多种金属离子，从而将金属离子置换成单质并除去，铁屑中 的碳微粒和活性炭对金属离子均有较强的吸附作用。而且铸铁作为一种多孔 物质，和活性碳一样有吸附能力，可以吸附水中的有机物。
影响铁碳微电解的因素
进水pH
控制在3~6.5 之间
曝气量
改变原电池 电位 影响电极材 料的状态与 活性
停留时间
进水pH低， 停留时间短 进水pH高， 停留时间长
铁碳微电 解填料
填料的形貌 填料的种类
铁碳微电解填料
铁碳微电解技术应用
铁碳微电解技术的局限与改进
• 铁炭填料逐渐板结钝化 • 反应在酸性条件下进行 • pH适用范围窄，COD去除率有待提高
填料改进 装置改进
总结
微电解工艺自20世纪70年代发展以来，已成功地应用于印染废水，电镀废水
等多行业废水处理工程。
一.深入研究铁碳微电解反应结构装置与废水处置效率及长期稳定性之间的 关系，设计出更为高效，合理的铁碳微电解反应装置 二.探寻与其他工艺的组合方案，解决高生物毒性，高稳定性，高浓度废水 的治理难题。