鐵碳（tàn）微電解塔

鐵碳微電解塔，又叫微（wēi）電解反應（yīng）塔、微電（diàn）解反應器，是處理高濃度廢水的理想設（shè）備，利用填充（chōng）在反應器（qì）內的鐵碳填料可以的提高廢水的可生化性，去除色度和重金屬（shǔ）。是目前應用較為廣（guǎng）泛的新型汙水處理設備。

一、鐵（tiě）碳微電解塔結構

電解反應器是由微電解反應器、配水係統、曝氣係統組成，也可根（gēn）據用戶要求進（jìn）行配置。

1.微電解反應器：可根據現場情況設計成圓形罐體、方形池體或帶式傳送式反應器。其（qí）體積可根（gēn）據水處理量而定。

2.配水係統:配水（shuǐ）係統部（bù）分由提升泵、流量計和管路等（děng）組成。

3. 曝氣係統:曝氣係統部分由風機、管路和（hé）閥門等組成，空氣壓力可根據微電解反應器和管路做調整，風量根據設計確認（rèn）。

二（èr）、工作原理

鐵碳微電解塔就是利用金（jīn）屬腐蝕原理法，形成原電池對廢（fèi）水進行處理（lǐ）的良好工藝，又（yòu）稱內電解法、鐵（tiě）屑過濾法等。微電解技術（shù）是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝，又稱內電解法。它是在不通（tōng）電的情況下,利用填（tián）充在廢水中的微電解材料自身產生（shēng）1.2V電位差對廢水（shuǐ）進行電解處理，以達到降解有機汙染物的目的（de）。

鐵（tiě）屑對絮體的電附集和（hé）對反應的催化作用。電池反（fǎn）應產物的混（hún）凝，新生絮體（tǐ）的吸附和床層的過濾等作用的綜合（hé）效應的結果。其中主（zhǔ）要作用是氧化（huà）還原和電附集（jí），廢鐵屑的主（zhǔ）要成分是鐵和碳，當將其浸入電解質溶液中時,由於Fe和C之間存在1.2V的電極電位差,因而會形成無數的微電池（chí）係統,在其作用空（kōng）間構成一個電（diàn）場（chǎng），陽極（jí）反應生成（chéng）大量的Fe2+進入廢水,進而氧化成Fe3+,形成（chéng）具有較（jiào）高吸附絮凝（níng）活性（xìng）的絮凝劑。

陰極反應產生大量新生態的[H]和[O],在偏酸性的條（tiáo）件下,這些活性成分均能與廢水中的許多組分發（fā）生氧化還原反應,使（shǐ）有機大分子發生斷鏈降解,從而消除了有機物尤其是印染廢（fèi）水的色度,提高了廢水的（de）可生化度,且陰極（jí）反應消耗了大量的H+生成了大量的OH-,這使得廢水（shuǐ）的pH值也有所（suǒ）提高。

當廢（fèi）水（shuǐ）與鐵碳接觸後發生如下電化學反應：

陽極:Fe-2e—→Fe Eo(Fe/Fe)=0.4

陰極:2H++2e—→H2 Eo(H+/H2)=0V

當有氧存在時，陰極反應如下:

O2+4H++4e—→2H2O Eo(O2)=1.23V

O2+2H2O+4e—→4OH- Eo(O2/OH-)=0.41V

有試驗在鐵碳反應（yīng）後加H2O2，陽極反（fǎn）應生成（chéng）的Fe2+可作為後續催化氧化處理的催化（huà）劑,即（jí）Fe2+與H2O2構成Fenton試劑氧化體係（xì）。陰極反應生成（chéng）的新生態[H]能與（yǔ）廢水中許多組分發生氧化還原反應,破壞染料中間體分子中的發色基團(如偶氮基團),使其脫色。通過鐵碳曝氣反應,消耗（hào）了大（dà）量（liàng）的氫離子,使廢水的pH值升高,為（wéi）後續催化氧化處理創造了條件。

向廢水（shuǐ）中投加適量的H2O2溶液與廢水（shuǐ）中的Fe2+組成試劑,它具有極強的氧化能力（lì）,特別適用於難降解有機廢水的治理。Fenton試劑之所（suǒ）以具有極強的氧化能力（lì）,是由於HO被Fe催化分解（jiě）產生（shēng）-OH(羥基自（zì）由基)。

三、應用範圍

鐵碳微電解塔對色度去除有明顯的（de）效果。這是由於電極反應（yīng）產生的新生態二價鐵離子具有較強的還原能力,可（kě）使（shǐ）某些有（yǒu）機物的發色基團硝基—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於硝基類有（yǒu）機物（wù）;新生態的二價鐵離子也可使某些不飽和（hé）發（fā）色基（jī）團（tuán）(如羧基—COOH、偶氮基-N=N-)的雙鍵打開,使發色基團破（pò）壞而除去色度（dù）,使部分難降解環狀和長（zhǎng）鏈有機物分解成易生（shēng）物降解的小分子有（yǒu）機物而提高可生化性。

此外,二價和三價鐵離子是（shì）良好的絮凝劑,特別是新生的二價鐵離子具有更高的吸附（fù）-絮（xù）凝活性,調節廢水的pH可使鐵離子變成氫氧化物（wù）的絮狀沉（chén）澱,吸（xī）附汙水中的懸（xuán）浮或膠體態的微小（xiǎo）顆粒及（jí）有機高分（fèn）子,可（kě）進（jìn）一步降（jiàng）低廢水的（de）色度,同時（shí）去除部分有機汙染物質使廢水得到淨化。

最（zuì）近幾年，鐵碳微電解塔處理工（gōng）業廢水（shuǐ）發展十分迅速，現已（yǐ）用於印染、電鍍（dù）、石油化工、製藥（yào）、煤氣洗滌、印刷電路板生產（chǎn）等工業廢水及含砷（shēn）、含氟廢水的處理工程，並收到了良好的經濟效益和環保效果。微電解工藝對廢水（shuǐ）的脫色（sè）有良好處理的效果，且以廢治廢，運行費用低，因（yīn）此在我（wǒ）國將具有良好的工業應用前景。

四、鐵碳微電解塔工藝特點

1、 鐵碳微電（diàn）解塔解決了微電解（jiě）汙水（shuǐ）處理工藝填料板結、鈍化、活化，更換的難題，並具有持續高活性鐵床優點。同比傳統鐵（tiě）碳填料，損耗量降低了60%以上，同時處理產生的汙泥量減少了50%以上。該技術各單元可作（zuò）為單處理方法使用（yòng），又可作為生物處理的前處理工藝，利於汙泥的（de）沉降和生（shēng）物掛（guà）膜。

2、微電（diàn）解反應（yīng）器內電解陰陽極及催化劑通過（guò）高溫形成架構式合金結構，不（bú）會像鐵碳混合組配那樣容易出現陰陽極分離，影響原（yuán）電池（chí）反應。規（guī）整的微電解填料使用壽命長、操作維護方便，處理（lǐ）過（guò）程中隻消耗少（shǎo）量（liàng）的微電解填（tián）料。微電解根據消（xiāo）耗體積，隻需定期添加即可，無需更換。

3、微（wēi）電解反應器采用微孔活化技術，比表麵積大，同（tóng）時配加催化劑（jì），對廢水處理提供了更大的電流密度和更好的微電解反應（yīng）效果，反應速率（lǜ）快，一（yī）般工業廢水（shuǐ）隻需要（yào）30-60分鍾，長期運行穩定有效。

4、微（wēi）電解反應器由於微電解和催化劑的雙重作用，同比傳統鐵碳（tàn）填料對針對有機（jī）物濃度大、高（gāo）毒性、高色（sè）度、難生化廢水的處理，廢水中的COD去解率（lǜ）提高10-20%。廢水中COD去除率一般在35-60%左右，色度可去掉60-90%。 同時B/C值可提高0.1-0.3，提高了（le）廢水的可（kě）生化性。

5、微電解反應器電解處理方法可以達到（dào）化學沉澱除磷的效果，還可以通過還原（yuán）除重金屬。廢水經微電解處理後會在水中形成原生態的亞鐵或鐵（tiě）離子，具有比（bǐ）普通混凝劑更好的混凝作用（yòng），無需再加鐵鹽等混凝劑，COD去除率高，並且不會對水造成二次汙染（rǎn）。

6、Fe2+催化作（zuò）用，在微電（diàn）解（jiě）後投加H2O2，即芬頓氧化工藝，對（duì）一（yī）些難降解化工廢水CODcr的去解率可達70-75%。對含有偶氟、碳（tàn）雙鍵、硝基、鹵代（dài）基結（jié）構的（de）難（nán）除降解有機物（wù）質等都有很好的降（jiàng）解效果。

7.對已建成未（wèi）達標的高濃度有機廢水處理工程，用該技術（shù）作為（wéi）已（yǐ）建工程廢水的預處理，即可確（què）保廢水處理後穩定達標排放。也可將生產廢水中（zhōng）濃度（dù）較高的部（bù）分廢水單引出進行微（wēi）電解處（chù）理。

8、技術。微（wēi）電解反應器解決了（le）傳統微電解（jiě）汙（wū）水處理工藝填料板結、鈍化（huà）及需活化、更換等難題和（hé）弊端，並具有持續高活性鐵床優點。微電解反應器（qì）損耗量可降低60%以（yǐ）上。

9、反（fǎn）應速度快。微電解反應器采用微孔活化技術，比表麵積大，同時配加催化劑，對廢水處理提供（gòng）了更大（dà）的電流密度和更（gèng）好的微電解反應效果，反應速率快，一般工業（yè）廢水隻需要（yào）30-60分鍾，長（zhǎng）期運行穩定有效。

10、解決除磷、重金屬（shǔ）的難題。微電解處理方法可以達到化學沉澱除磷的效果，還可以通過還原除（chú）重金屬。對含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基（jī）結構的難除降（jiàng）解有機物質等都有很好的（de）降解效果。

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