微电解污水处理技术

1、定义：微电解是指低压直流状态下的电解，可以有效除去水中的钙、镁离子从而降低水 的硬度，同时电解产生可灭菌消毒的活性氢氧自由基和活性氯，且电极表面的吸附作 用也能杀死细菌。微电解填料在难降解工业废水的处理技术中，微电解技术正日益受到重视，并已 在工程实际中。1废水的铁内电解法的原理非常简单，就是利用铁-碳颗粒之间存在着电位差 而形成了无数个细微原电池。这些细微电池是以电位低的铁成为阴极，电位高的碳做阳极，在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应的。反应的结 果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。对内电解反应器的出水调节 PH值到9左右，由于铁离子与氢氧根作用形成了具有混凝作用的氢氧化亚 铁，它

2、与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸，形成比较稳定的絮凝物 （也叫铁泥）而去除。为了增加电位差，促进铁离子的释放，在铁-碳床中加 入一定比例铜粉或铅粉。如果要让铁碳床有分解有机大分子能力，一般需要加入过氧化氢，酸性 废水与铁反应生成亚铁离子，亚铁离子与过氧化氢形成Fenton试剂，生成 羟基自由基具有极强的氧化性能，将大部分的难降解的大分子有机物降解 形成小分子有机物等。同样，反应要在酸性的条件下才能进行。根据工程 试验，铁碳床微电解刚开始的效果很理想，特别是处理酸性的有机废水。传 统上微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木炭，使用前要加酸碱 活化，使用的过程中很容易钝化板结，又因为铁与炭

3、是物理接触，之间很 容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用，这导致了频繁地更换 微电解材料，不但工作量大成本高还影响废水的处理效果和效率。另外， 传统微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间，增加了吨水 投资成本，这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。新型催化活性微电解填料有具有高电位差的金属合金融合催 化剂并采用高温微孔活化技术冶炼生产而成，具有铁炭一体化、 熔合催化剂、微孔架构式合金结构、比表面积大、比重轻、活性 强、电流密度大、作用水效率高等特点。作用于废水，可高效去 除COD、降低色度、提高可生化性，处理效果稳定，可避免运行 过程中的填料钝化、板结等现象。新型填料技术特点

4、：阴阳极及催化剂通过高温冶炼形成铁炭一体化，保证“原电池”效 应持续作用。不会像铁炭物理混合组配那样容易出现阴阳极分离，影响原 电池反应。填料通过高温冶炼形成架构式微孔合金结构，比表面积大，活性强，不钝化、不板结，阴阳极针对不同废水进行配比，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。技术参数：比重：1.0吨/立方米，比表面积：1.2平方米/克，空隙率：65%， 物理强度：M1000KG/CM化学成分：铁75-85%，碳10-20%，催化剂5%规格：1cm*3cm (大小可定制)新型活性催化微电解填料与传统型微电解填

5、料对比：龙安泰新型微电解填料传统填料物理结 构多孔架构式结构，(微观结构见 上图)，粒度10-30mm，比表面 积 1.2M2/g，比重 1.0g/cm3，提 供更大的电流密度和接触面积， 效率更高，反应时间缩短无规则，实心颗粒或粉末状，单 位空间处理能力较低，比重约4. 0左右，需更长的反应时间，易 形成沟流阴阳极合结合金结构，阴阳极形成合金一体 化，“原电池“持续高效，填料 表面伴随着电荷的转移更新快，铁屑木碳物理混合，阴阳极很容 易被反应生成物或水体夹杂物隔 离分开导使电池效率下降，直至 失去作用，最终导致填料钝化板避免填料的钝化结引入催 化剂针对不同废水水体引入不同催 化剂，会降低废水

6、有机污染物的 降解能，可使微电解对有机物的 降解效率更高，本填料针对不同 废水引入了不同的及适量的催 化剂处理效 果一般反应只需30-60分钟，COD去除率30%-80%，稳定运行反应需1小时以上甚至数小时， 反就效果不稳定，容易钝化失效使用成 本比重约1.0吨/立方，每方水处理成本约0.40.6 元。比重约3.54. 0吨/立方，不含 催化剂，约3000元/吨，约1.0 1.2万元/立方，这还不包括筛分 出来的废渣，如果加上筛分出的 废渣成本，成本至少1.2万元/每立方以上微电解反应器微电解原理在难降解工业废水的处理技术中，微电解技术正日益受到重视，并已 在工程实际中。废水的铁内电解法的原理

7、非常简单，就是利用铁-碳颗粒之 间存在着电位差而形成了无数个细微原电池。这些细微电池是以电位低的 铁成为阴极，电位高的碳做阳极，在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学 反应的。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。对内电解 反应器的出水调节PH值到9左右，由于铁离子与氢氧根作用形成了具有混 凝作用的氢氧化亚铁，它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸，形成比 较稳定的絮凝物（也叫铁泥）而去除。为了增加电位差，促进铁离子的释放 在铁-碳床中加入一定比例铜粉或铅粉。经微电解后，BOD/COD升高了（指可生化性，这个比值越高越适合某些（包 括活性污泥法）方法处理污水，否则处理效果不好，处理率低

8、，就是污染物减 少量占处理前污染物总量，所以意义重大了），那是因为一些难降解的大分子被 碳粒所吸附或经铁离子的絮凝而减少。不少人以为微电解可有分解大分子能力， 可使难生化降解的物质转化为易生化的物质，并搬出理论依据是“微电解反应中 产生的新生态H可使部分有机物断链，有机官能团发生变化，。但用甲基澄和 酚做试验并没有证实微电解有分解破化大分子结构能力。如果要让铁碳床有分解有机大分子能力，一般需要加入过氧化氢，酸性 废水与铁反应生成亚铁离子，亚铁离子与过氧化氢形成Fenton试剂，生成 羟基自由基具有极强的氧化性能，将大部分的难降解的大分子有机物降解 形成小分子有机物等。同样，反应要在酸性的条件下

9、才能进行。存在的问题根据工程试验，铁碳床微电解刚开始的效果很理想，特别是处理酸性的 有机废水，但运行两个月后，效果急剧下降。一方面，铁泥堵塞，另一方 面炭也吸附饱和。反冲洗可减缓铁泥堵塞，但解决不了效果下降问题，往往需要更换填料，而在在实际工程中更换填料工作量很大。另外，微电解大都是采用固定式的铁碳床工艺，而铁碳床的板结是一个非常令人头痛的问题。有人称他们的微电解技术可解决板结问题，只要 用固定床，板结迟早会发生，爆气也没多大用。要解决板结必须打破固定床，避免铁泥堵塞。但问题是一旦打破固定床，铁-碳两种颗粒物接触减弱，铁氧化失去的电子难以流向碳，致使H离子在铁颗粒得电子，产生的H2包着铁颗粒，使其难于继续氧化溶解。没有 铁的溶解，用微电解预处理废水成为空话。现在不少环保设计单位开始试用流化床（fluidized bed system）代替 固定床（fixed-bed system ）的微电解，但流化床铁和炭难以紧密接触， 微电池回路差，反应速度慢。因此，如果能解决流化床中铁失去的电子流 向的问题，就不必用固定床，板结问题也就不会存在，铁屑补充也方便。技术实验：实验用品：烧杯、铝片和铁片（电极）、导线、直流电源、食盐、 待处理的污水。实验步骤：在烧杯中注入污水，加入12 g食盐，用铝片作阳 极、铁片作