内电解处理技术

内电解技术的应用状况
采用以内电解法为主的全物化法处理制革废 水，特别适合于间歇生产的中小型制革厂。 该法与生化法相比，具有启动速度极快（稍 加调试即可达标），停运期间不需养护，操 作简便，运行稳定并受气温影响较小，脱色 效果好，占地面积小，投资省等特点。
对铁屑进行改性，并辅以其它活性材料构成 内电解床处理印染废水，结果表明对不溶性 染料的脱色率和 COD去除率比传统铁屑法 都有很大的提高。
同时微原电池自身反应产生铁离子和氢氧化铁，其 水解产物具有较强的吸附和絮凝作用，在微原电池 周围电场的作用下，废水中以胶体存在的污染物可 在短时间内完成电泳沉积过程，从而去除污染物质。
铁—炭内电解法
内电解法处理的对象多为印染废水，也有含油生活 废水、洗涤剂废水、煤气洗涤水、电镀废水等。内 电解的工艺流程图，如下：
效果好，见效快，废水可生化性得以提高，利 于后续处理。
技术分析
存在问题及措施
铁屑处理装置处理一段时间后，铁屑易结块、 纯化，出现股流等现象，大大降低了处理效果。 其解决措施：
当快要失去活性时，用压缩空气、水反冲洗再生 （必要时可用稀酸仲洗或浸泡后再用清水冲洗）， 使铁屑大量溶解，加速处理废水的速度；
内电解反应器发展介绍
固定床 流化床电偶反应器 滚筒状絮凝床
固定床
内电解废水处理装置大多采用固定床，按一 定比例的铁屑和活性炭作为填料。通常铁屑 在处理前用稀硫酸或稀盐酸活化，调进水ｐ Ｈ值，然后进行处理。
固定床结构简单，推流性好，但存在以下缺 点：
效率不高，反应速度不快； 床体易板结，造成短路和死区； 铁屑补充劳动强度大。
随内电解反应的进行，铁屑不断被消耗，需通过提升斗 定期将新铁屑补充到絮凝床内。
滚筒状絮凝床
结构型式 这种絮凝床一般是水平放置的圆柱形滚筒，装置
采用钢制内衬玻璃钢，滚筒由可以旋转的滚轮托 起，通过电机驱动其旋转。
内电解技术的应用状况
内电解技术的研究和应用范围主要是集中在以下几 个方面：染料、印染废水；制革废水；重金属废水； 煤气洗涤废水；制药废水等。
流化床电偶反应器
流化床电偶反应器
滚筒状絮凝床
工艺流程
选择合适的铁屑和碳粒，按1∶1的体积比混合后用提升 斗装入滚筒内。
废水进入调节池，用废酸液调至合适pH值，然后用泵输 送到滚筒中。
经絮凝床处理后的出水加石灰混凝沉淀，沉淀出水达标 排放或作进一步 生化处理。
沉淀池分离出来的铁泥经浓缩脱水后外运，其中一部分 铁泥可以送回絮凝床中重复使用 。
技术分析
内电解法的优点：
工业废铁屑来源广泛，价格低，材料利用率高， 处理成本低，操作简便，而且能收到以废治废 的效果。
铁屑法占地面积小，整个装置易于实现定型化 及设备制造工业化，运行费用低，尤其适合中 小型厂家废水治理。
投资少，基建容易，便于上马，易于推广，是 一种很有前途的废水治理方法。
总结
如果要在废水处理中取得广泛应用，还需解决铁屑的改性， 活化，再生，堵塞等问题；还需研制各种助剂，催化剂， 以提高废水处理效果。其次，内电解处理染料废水的研究 较多，但在其它废水领域的研究并不深入，因此用内电解 法处理其它废水的可行性研究有待开展。
内电解技术作为一种新型的废水处理技术，是目前研究的 热点，但由于在很多方面还需要改进，尤其是在填料的表 面处理和改性方面的研究与改进，所以，实际的应用还不 十分成熟，还没有形成规模，实验和中试的情况比较多。 但又由于该技术有着处理成本较低、占地小、运行方便等 一系列的优点，也可以看出是很有市场前景的，建议对新 型的催化还原内电解技术进行关注，在设备的采用上则可 以考虑采用新型的流化床和絮凝床，处理效果有显著提高。
通常使用的铁屑为铸铁屑，铸铁是铁和碳的 合金，当其浸没在废水中，形成无数个微小 的原电池，如加人炭屑，形成更多的内电解 电池，增大了铁内电解的作用。
铁—炭内电解法
内电解法处理工业废水是利用铁碳为滤床，对铁碳 进行改性，并填加一定的电化学反应催化剂。
废水经铁碳合金床后，形成无数微小原电池，碳的 电位高，形成许多微阴极，铁的电位低形成微阳极。 在电化学催化剂的作用下，污染物在正负极上发生 化学反应，降解有机污染物。
催化还原内电解法
催化还原内电解方法在传统的铁碳内电解反 应器中加入一定量的无机催化剂铜及溴化十 六烷基三甲胺改性的沸石，扩大了两极之间 的电位差，电化学反应的效率进一步提高， 使更多种类的重金属及有机污染物能在电极 上得到还原。而溴化十六烷基三甲胺改性的 沸石对重金属和有机污染物的吸附富集作用， 加速了这些污染物向电极表面的传质过程， 进一步提高了处理效果。
Байду номын сангаас电解技术的应用状况
在重金属废水处理方面，内电解技术也取得 很好的效果，主要适用于治理电镀、电瓷、 仪表、汽车、自行车等大、中、小企业产生 的重金属离子废水。
催化铁内电解法在上海桃浦工业区污水处理 厂负责处理生产涂料、染料、橡胶、医药、 香料等多种精细化工产品废水，处理厂规模 为60000吨/天，取得了很好的效果。
在染料生产废水处理方面，采用铁炭内电解工艺作 为物化预处理方法，无论在试验研究还是在生产实 践的应用方面，都取得了令人满意的效果，不仅 COD去除率达 40％－ 60％，色度去除率达 60％ － 80％，而且提高了废水的可生化性，为后续生 化处理和处理后达标排放奠定了基础。但工程实践 也表明，目前采用的内电解塔普遍存在着表面易钝 化、填料结块等诸多弊端，影响了预处理效果。
总结
内电解法处理工业废水的研究虽然己经开展了十几 年，在基础理论研究方面，对其宏观理论大家也达 成一些共识，但在微观方面，如电极上实际发生的 氧化还原过程、反应机理、反应产物和反应动力学 等有待深入研究。
在实际应用中，如何提高电极氧化还原，混凝，吸 附，电附集等作用对废水处理的效率是研究的重点 之一；内电解法比电解法的优越性在于不需外加电 压，所用填料是废铸铁屑和废碳粒，因而投资少， 处理费用低。
催化还原内电解法
由同济大学完成的难降解工业废水预处理新 工艺——催化还原内电解法的研究，通过技 术鉴定并己申请国家发明专利。
催化还原内电解工艺，即通过廉价单质铁或 铝的氧化，将有机物还原，特别是一些难生 化，含有双键、强拉电于基团、偶氮键、苯 环的物质。该方法工艺操作简单，投资和运 行费用低廉。
技术发展状况
内电解方法介绍 内电解反应器发展介绍
内电解方法介绍
铁—炭内电解法 催化还原内电解法
铁—炭内电解法
铁屑/炭法即是利用铁屑在废水中腐蚀形成 原电池的原理来处理废水，综合了电化学的 氧化还原作用，电化学电对对絮体的电附集 和对反应的催化作用，以及电化学反应产物 的凝聚、新生絮体吸附的作用。
流化床电偶反应器
由于固定床的以上缺点，产生了流化床电偶反应器， 它克服了固定床铁碳过滤器的弱点，使铁碳填料不 断地翻转和碰撞，保证微电解反应持续进行，运行 效果稳定。工程实例表明，该设备运转可靠，出水 指标稳定，运行费用低廉；它可有效地处理高浓度 有机废水和重金属废水。
流化床电偶反应器是一个在电机带动下做缓慢回转 的卧式圆筒。筒体被托辊托起。筒内装有氧化还原 电位差较大的废铁和木炭填料。废水自筒体的一端 进入，流经填料空隙间时被不停地搅动，而后从筒 体的另一端流出，完成了处理过程。
保持设备内水位在填料以上，防止填料因暴露在空 气中引起结块而失效；
技术分析
为消除生成的氢氧化铁凝胶覆盖在粒铁表面而引起 钝化，影响进水效果，程正东等人设计了粒铁滚动 自摩方法，保持粒铁表面新鲜，提高电化学腐蚀活 性，实现酸性废水的连续处理。
铁屑内电解法通常在酸性条件下进水，但是在 酸性条件下铁屑大量溶解，加碱中和产生沉淀 多，增加了脱水工序的负担，且废渣的最终处 理成为问题，可以将废渣送炼铁厂炼铁或与水 泥沙土掺制建筑材料。
催化还原内电解法
经过处理，部分废水的BOD/COD比有明显 提高，说明由于铁、铜和废水（电解质）组 成的原电池的效应，可使一些难降解有机物 分解成易降解有机物，所以催化铁内电解法 可用于生物法之前的预处理，帮助先行除去 对微生物有毒有害的难降解物质，一定程度 上提高了BOD/COD比，为后续生物处理创 造了良好条件。
概述
内电解废水处理技术具有设备构造简单，易制作， 操作方便，处理成本低，适用范围广，易与其它方 法联合使用等特点。该方法最早用于处理含铬、锌、 镍、铅、铜等污染物的重金属废水，金属离子浓度 范围可从几十毫克／升到几百毫克/升，处理后的 水质达到国家规定的排放标准，实现了废水的无害 化处理及水资源的综合利用。近年来，随着有机电 化学理论的深入研究，证实了不少有机化合物的氧 化还原、加成、分解反应都可以在电极上进行，使 内电解技术又进一步应用于有机废水，特别是染料 废水的处理。另外，内电解法应用于有机废水的处 理可以提高废水的可生化性，为难生化性废水的处 理创造了有利的条件。
内电解处理技术
概述
工业生产排放的废水中常含有大量难降解有机污染 物，此类化学物质具有持久性，会在环境中长期保 留下来，对环境造成严重的危害。通常，工业废水 的BOD/COD比远远小于生活污水，因此，在传统 的生物处理前，需进行各种物理化学预处理。内电 解法即是其中的一种方法。
内电解法是从70年代初开始随着铁在废水处理中 的应用而逐渐发展起来的废水处理技术。它是基于 电化学氧化还原反应的原理，通过铁屑对絮体的电 附集、混凝、吸附、过滤等综合作用来处理废水。