铁碳微电解技术

1、铁碳微电解技术一、铁碳微电解法概述铁屑(较多使用铸铁屑)为铁-碳合金，当浸没在废水溶液中时,就构成一个完 整的微电池回路，形成一种内部电解反应，这就是微电解。而在铸铁屑中再加入惰 性碳(如石墨、焦炭、活性炭、煤等)颗粒时，铁屑与炭粒接触，形成的大原电池即 为铁碳微电解法。二、技术原理铁碳微电解技术主要利用了铁的还原性、铁的电化学性、铁离子的絮凝吸附三者共同作用来净化废水。铁碳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

2、，纯铁作为原电池的阳极，碳化铁作为原电池的阴极，在含有酸性 电解质的水溶液中发生电化学反应， 使铁变为二价铁离子进入溶液。止匕外，铸铁 屑和其周围的炭粉又形成了较大的原电池，因此在利用微电解进行废水处理的过 程实际上是内部和外部双重电解的过程，或者称之为存在微观和宏观的原电池反 应。另外，为了增加电位差，促进铁离子的释放 ,也可在铁碳微电解填料中加入 一定比例催化剂。发生电化学反应过程如下：阳极(Fe):Fe - 2e -Fe2+E(Fe/Fe2+)=0.44V阴极(C) :2H + + 2eH2E(H+/H2)=0.00V反应中，产生了初生态的Fe2+和原子H,它们具有高化学活性，能改变废水

3、中 许多有机物的结构和特性，使有机物发生断链、开环等作用。若有曝气，还会发生下面的反应：O 2+ 4H+ + 4e- 2H2O E(O2)=1.23VO 2+ 2H2O + 4e - 40H E(O2/OH)=0.41VFe 2+ + O2 + 4H+ - 2H20 + Fe3+反应中生成的OH是出水pH值升高的原因，而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐渐水调口 H=3-4|曝气来水一 收集池 提升泵铁碳微电解反应器上清液 生化处理|沉淀池V一絮凝反应池川调节池污泥I污泥脱水PAM调pH=10-ll解生成聚合度大的Fe(0H)3胶体絮凝剂，可以有效地吸附、凝聚水中的悬浮物及 重金属离子，且吸附性能

4、远远高于一般的Fe(OH),从而增强对废水的净化效果。 三、工艺流程图1铁碳微电解技术工艺流程铁碳电极反应需要在酸性条件下进行反应才能达到较好的效果，因此在反应之前需要将废水pH值调至34,反应结束后pH值为5.7左右，一般的为了除去 废水中存在的Fe2+和Fe3+B要加碱将出水pH值调至弱碱性。四、工艺特点1 、反应速度快。填料采用微孔活化技术，比表面积大，同时配加催化剂， 对废水处理提供了更大的电流密度和更好的微电解反应效果，反应速率快，一般工业废水只需要30-60分钟，长期运行稳定有效。2 、作用污染物范围广。微电解处理方法可以达到化学沉淀除磷的效果，还 可以通过还原除重金属。对含有偶氟

5、、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物质等都有很好的降解效果。3 、操作方便，规整的微电解填料使用寿命长，且操作维护方便，处理过程 中只消耗少量的微电解填料，只需定期添加即可，无需更换，进而大大降低了维 护劳动强度。4 、减少二次污染。废水经微电解处理后会在水中形成原生态的亚铁或铁离 子，具有比普通混凝剂更好的混凝作用，无需再加铁盐等混凝剂。CODt除率高， 并且不会对水造成二次污染。5、应用方式多样。该产品还可应用于已建成未达标的高浓度有机废水处理 工程，用于废水的预处理，可确保废水处理后稳定达标排放， 也可将生产废水中 浓度较高的部分废水单独引出进行微电解处理。五、存在的问题1 .铁屑

6、结块和表面钝化问题：运用该技术进行废水处理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 .出水返色问题：由于铁屑被氧化成 Fe2+离子，又生成Fe3+,它们的水解产 物Fe(OH和Fe(OH)3是造成返色现象的主要原因，并且末完全去除的Fe2+会在一 定程度上会加剧这种“返色”现象。3 .产生铁泥：这个好处理，可以送往炼铁厂或者掺合制作建筑材料。五、适用废水的种类1 .染料、印染废水；焦化废水；石油化工废水；-上述废水在脱色的同时，处理水中的 BOD/COD：显著提高。2 .石油废水；皮革废水；造纸废水、木材加工废水；-上述废水处理水后的BOD