铁碳微电解系统处理高浓度废水
微电解法,又称为内电解法、零价铁法、铁屑过滤法、铁碳法,是近30年来被泛应用于染料、印染、重金属、农药废水处理的一种新兴的电化学方法,铁碳微电解具有使用范围广、工艺简单、处理效果好等特点,尤其对于高盐度,高COD以及色度较高的工业废水的处理较其他工艺具有更加明显的优势。难生物降解的废水经铁碳微电解工艺处理后B/C比大大提高,有利于后续生物处理效果的提高。国内一般将该工艺用于废水的预处理,或者与其他工艺联合以达到去除污染物的目的。目前,微电解处理技术的研究与应用主要针对某一种或某一类工业废水,尚未形成系统的理论与技术。
微电解工艺的电解材料一般采用铸铁屑和活性炭或者焦炭,当材料浸没在废水中时,发生内部和外部两方面的电解反应。一方面铸铁中含有微量的碳化铁,碳化铁和纯铁存在明显的氧化还原电势差,这样在铸铁屑内部就形成了许多细微的原电池,纯铁作为原电池的阳极,碳化铁作为原电池的阴极;此外,铸铁屑和其周围的炭粉又形成了较大的原电池。
电极反应生成的产物具有很高的活性,能够跟废水中多种组分发生氧化还原反应,包括许多难生物降解和有毒的物质都能够被有效的降解;同时,金属铁能够和废水中金属活动顺序排在铁之后的重金属离子发生置换反应;其次,经铁碳微电解处理后的废水中含有大量的Fe2+,将废水调制中性经曝气之后则生成絮凝性极强的Fe(OH)3,能够有效的吸附废水中的悬浮物及重金属离子如Cr3+,其吸附性能远远高于一般的Fe(OH)3絮凝剂。铁碳微电解就是通过以上的各种作用达到去除水中污染物质的目的。
铁碳微电解系统处理高浓度废水存在的问题
1)长时间运行后会有机物在铁电极上沉积,形成一层钝化膜,阻碍了铁电极与碳形成稳定的原电池。此外,铁碳填料容易板结,阻碍了废水与填料的有效接触,形成短流,从而降低了废水的处理效果。
2)成本较高。
将来研究的主要方向:
1)设计新型的铁碳微电解反应器。通过改进和优化铁碳微电解翻译器内部的结构和运行方式,不仅能够是反应更加的稳定,而且能够避免铁碳填料的板结。
2)与其他的工艺联用。与其他工艺进行联合使用,不仅能够提高对污染物的去除率,而且相对的降低了运行的成本,有望在废水的深度处理中得以实现。如在铁碳微电解反应过程中加入双氧水使其与点解产生的Fe2+形成Fenton试剂,大大的提高了去除率。