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微電解反應器

微電解反應器

作者:小白污水????來(lái)源:西安泰源????發(fā)布時(shí)間:2019-10-31 17:54????瀏覽量:

微電解反應基理是當廢水在酸性條件下, Fe和C之間存在1.2V的電極電位差,其中,碳的電位高,成為微陰極;鐵電位低,為微陽(yáng)極。腐蝕電池與電解電極在酸性溶液中構成無(wú)數的微型電解回路,在其作用空間構成一個(gè)電場(chǎng)。在這一反應體系中,陽(yáng)極反應生成大量的Fe2+進(jìn)入廢水,進(jìn)而氧化成Fe3+,形成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑。陰極反應產(chǎn)生大量新生態(tài)的[H]和[O],  各電極反應的主要機理如下:
 
           微陽(yáng)極:Fe-2e→Fe2+ 【E0 (Fe2+/Fe)= -0.44V】
 
                微陰極:2H+ + 2e → 2[H] → H2 (酸性溶液中)
                                【E0 (H+/H2)=0.00V】
    在充氧狀態(tài)時(shí)
         O2 + 4H+ + 4e → 2H2O (酸性溶液中)
          【E0 (O2/H2O)=1.22V】
      O2+H2O+2e → HO2-+OH-
           HO2- → OH-+[O]
   在PH以及反應時(shí)間適當時(shí),可實(shí)現下列反應:
             NO-2 + 4H+ + 3e → 2/1N2+2H2O
              NO-3+ 6H+ + 5e → 2/1N2+3H2O
催化微電解對廢水COD、色度去除和可生化性能改善的機理
1催化微電解對廢水COD去除有明顯的效果,是陰極反應產(chǎn)生大量新生態(tài)的[H]和[O],在偏酸性的條件下,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,使廢水的COD大幅度降低。
2催化微電解對色度去除有明顯的效果,是由于電極反應產(chǎn)生的新生態(tài)二價(jià)鐵離子具有較強的還原能力,可使某些有機物的發(fā)色基團硝基—NO2 、亞硝基—NO 還原成胺基—NH2 , 新生態(tài)的二價(jià)鐵離子也可使某些不飽和發(fā)色基團(如羧基—COOH、偶氮基-N=N-) 的雙鍵打開(kāi),使發(fā)色基團破壞而除去色度, 同時(shí)二價(jià)和三價(jià)鐵離子是良好的絮凝劑,特別是新生的二價(jià)鐵離子具有更高的吸附-絮凝活性,調節廢水的pH 可使鐵離子變成氫氧化物的絮狀沉淀,吸附污水中的懸浮或膠體態(tài)的微小顆粒及有機高分子,可進(jìn)一步降低廢水的色度,同時(shí)去除部分有機污染物質(zhì)使廢水得到凈化。

3催化微電解對可生化性有明顯的改善是反應產(chǎn)生的新生態(tài)二價(jià)鐵離子及大量新生態(tài)的[H],具有較強的還原能力,能把廢水中硝基類(lèi)有機物還原成胺基類(lèi)有機物,而一般胺基類(lèi)有機物的可生化性明顯高于硝基類(lèi)有機物,同時(shí)在充氧狀態(tài)下產(chǎn)生的大量新生態(tài)的 [O],使部分難降解環(huán)狀和長(cháng)鏈有機物分解成易生物降解的小分子有機物而提高可生化性。
 
催化微電解與常規鐵碳反應器的比較
常規鐵碳反應器
 目前國內外鐵碳設備均是固定床,采用鐵屑和碳按一定的比例作為填料,在不充氧鼓氣的情況下運行,從國內外實(shí)際使用的情況來(lái)看,存在不少實(shí)用性問(wèn)題
1 效率不高,易鈍化反應速度不快
 常規鐵碳經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運行后,填料表面會(huì )形成鈍化膜,廢水中的有懸浮顆粒、油狀及膠體狀的東西也會(huì )部分沉積在填料的表面上,這樣就阻隔了填料與廢水有效接觸,導致鐵床處理效果降低。而一般采用稀硫酸進(jìn)行浸洗活化,僅除去鐵塊表面的氧化膜,但對在酸性條件下形成的有機類(lèi)沉積物清除較難,鐵床恢復活性比較困難,去除效率會(huì )急劇下降。
2  填料易板結,造成死床,填料更換困難
 常規鐵碳由于采用鐵屑,鐵屑在比表面積大,在酸性條件下腐蝕較快,易溶解結塊,造成短路和死區。鐵床填料的板結除了導致鐵床內部廢水流態(tài)惡化致使處理效果降低外,出現溝流等現象,大大影響了處理效果還會(huì )使填料更換的難度大大增加。
3  填料成本高,易流失,造成運行費用大。
  常規鐵碳一般采用鐵屑和活性炭,這些原料都需要外購,需花費一定成本,同時(shí)鐵屑顆粒細小,比表面積大,在酸性條件下腐蝕后容易形成流體狀隨水力沖刷而流失,而活性炭也因顆粒小,比重輕容易流失,造成運行費用大。
我公司生產(chǎn)的催化微電解設備
1 效率高,反應速度快,不易鈍化。
催化微電解,填料中加入一定量的催化劑,且在反應器底部設有曝氣裝置,在運行時(shí)連續曝氣充氧,廢水在反應器內成沸騰狀,廢水在反應器內反應均勻,在填料表面不易結垢,清洗周期長(cháng),根據在酸性條件下形成的有機沉積物,易溶于堿而不易溶于酸中的這一特性,反應器采用堿液清洗系統,使得清洗效果好。同時(shí)由于加入催化劑和充氧系統,使得處理效率比一般的鐵碳高,反應速度快。
2  填料不板結,持續運行周期長(cháng),更換維修方便
3  填料成本低,不易流失(年消耗量約5%-10%)左右,運行費用小。

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