中文名 | 微電解消毒 | 外文名 | microelectrolysis disinfection |
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學(xué)????科 | 生態(tài)工程 | 領(lǐng)????域 | 環(huán)境科學(xué) |
在難降解工業(yè)廢水的處理技術(shù)中,微電解技術(shù)正日益受到重視,并已在工程實(shí)際中。
廢水的鐵內(nèi)電解法的原理非常簡(jiǎn)單,就是利用鐵-碳顆粒之間存在著電位差而形成了無(wú)數(shù)個(gè)細(xì)微原電池。這些細(xì)微電池是以電位低的鐵成為陽(yáng)極而腐蝕,電位高的碳做陰極,在含有酸性電解質(zhì)的水溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的。反應(yīng)的結(jié)果是鐵受到腐蝕變成二價(jià)的鐵離子進(jìn)入溶液。對(duì)內(nèi)電解反應(yīng)器的出水調(diào)節(jié)PH值到9左右,由于鐵離子與氫氧根作用形成了具有混凝作用的氫氧化亞鐵,它與污染物中帶微弱負(fù)電荷的微粒異性相吸,形成比較穩(wěn)定的絮凝物(也叫鐵泥)而去除。
消毒是指用化學(xué)、物理、生物等方法消除或殺滅環(huán)境中的病原微生物,但不一定能殺死細(xì)菌芽孢的方法。消毒是切斷傳染途徑的重要手段 。通常用化學(xué)的方法來達(dá)到消毒的作用。用于消毒的化學(xué)藥物叫做消毒劑。滅菌 是指把物體上所有的微生物(包括細(xì)菌芽孢在內(nèi))全部殺死的方法,通常用物理方法來達(dá)到滅菌的目的。
防腐是指防止或抑制微生物生長(zhǎng)繁殖的方法。用于防腐的化學(xué)藥物叫做防腐劑。無(wú)菌 不含活菌的意思,是滅菌的結(jié)果。防止微生物進(jìn)入機(jī)體或物體的操作技術(shù)稱為無(wú)菌操作。
微電解消毒即電化學(xué)法消毒,是利用海水化學(xué)電解過程產(chǎn)生的次氯酸鈉進(jìn)行消毒處理 。利用低壓電場(chǎng)中水的微電解作用產(chǎn)生的活性物質(zhì)(H2O2、O3 、OH等)、陽(yáng)極產(chǎn)生的陽(yáng)離子以及在陽(yáng)極貴金屬的催化作用下迅速氧化破壞細(xì)菌和病毒的組成物質(zhì),同時(shí)氧化分解有機(jī)物及無(wú)機(jī)還原性物質(zhì),達(dá)到消毒殺菌、凈化水質(zhì)的功效、影響消毒效果的因素主要有電流密度和接觸時(shí)間。微電解消毒具有廣譜殺菌能力、速度快、效率高、實(shí)用性強(qiáng)、無(wú)二次污染,而具有一定的持續(xù)消毒能力。國(guó)內(nèi)已有成套的設(shè)備投入使用,如微電解殺菌器、電解催化飲用水凈化設(shè)備等,主要應(yīng)用于飲用水的深度處理、小水量的循環(huán)冷卻水消毒處理等。
水箱自潔消毒器采用微電解物理消毒法對(duì)水體進(jìn)行消毒。能量控制器采用循環(huán)脈沖放電控制循環(huán)釋能器向水中釋放能量,其原理在于經(jīng)過水箱自潔消毒器處理后,水中細(xì)菌和藻類的生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化,生存條件喪失而死亡。 &...
TPFC鐵碳微電解填料可按下圖方式填裝于微電解處理裝置中。 設(shè)備內(nèi)配置布水系統(tǒng)、曝氣攪拌系統(tǒng)、氣體反沖洗系統(tǒng),其中進(jìn)水采用下進(jìn)上出方式,曝氣攪拌以達(dá)到攪拌目的即可,大約曝氣強(qiáng)度在2-5 ...
1、什么是微電微電解就是利用鐵元素和碳元素自發(fā)產(chǎn)生的微弱電流分解廢水中污染物的一種污水處理工藝.當(dāng)緊密接觸的鐵和碳浸泡在廢水溶液中的時(shí)候,會(huì)自動(dòng)在鐵原子和碳原子之間產(chǎn)生一種微弱的分子內(nèi)部電流,這種微電...
微電解是指低壓直流狀態(tài)下的電解,可以有效除去水中的鈣、鎂離子從而降低水的硬度,同時(shí)電解產(chǎn)生可滅菌消毒的活性氫氧自由基和活性氯,且電極表面的吸附作用也能殺死細(xì)菌。特別適用于高鹽、高COD、難降解廢水的預(yù)處理。
水箱自潔消毒器LBXD是利用微電解電化學(xué)反應(yīng)的原理,使水中溶解的氯離子、水分子產(chǎn)生強(qiáng)氧化性物質(zhì),以達(dá)到對(duì)水體凈化、消毒,殺菌、滅藻的功效。設(shè)備由循環(huán)泵、釋能器(微電解槽)、控制器及能量傳輸電纜三部分組成,按安裝位置可分為外置式和內(nèi)置式。
通過循環(huán)微電解水中物質(zhì)(二氧化氯(CIO2),臭氧(O3),活性氧(O)、分子氯(Cl2)等)產(chǎn)生氧化物質(zhì)殺滅飲水中的細(xì)菌;
當(dāng)水停留時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)可在水中產(chǎn)生一定濃度的氧化物質(zhì),持續(xù)消毒(相當(dāng)于余氯的作用) 。
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. 3.2 鐵碳微電解塔 3.2.1設(shè)計(jì)原則 微電解是集合電化學(xué)、 吸附、凝聚和氧化還原反應(yīng)等作用的結(jié)果, 主要影響 微電解處理效果的因素有 pH 值、水溫、反應(yīng)時(shí)間及曝氣程度等。根據(jù)國(guó)內(nèi)外對(duì) 化學(xué)合成類廢水的研究分析及實(shí)驗(yàn)總結(jié), 微電解塔對(duì)處理該類廢水的最適宜工作 環(huán)境,選定本工程中電解塔的工作環(huán)境是: pH=3,鐵炭體積比為 1:1,鐵屑粒 徑約在 5~10目,反應(yīng)時(shí)間為 90min。 廢水由微電解塔的底部進(jìn)入塔內(nèi), 上行經(jīng)過填料床后, 流入上部的周邊淹沒 孔口,進(jìn)入集水槽。鐵碳填料選用 LAT-TC03 新型微電解填料,上部利用篩網(wǎng)壓 板來防止填料因?yàn)榕蛎浂l(fā)生流失。 填料是放置在承托層之上, 穿孔板作為支承。 采用連續(xù)進(jìn)水、 連續(xù)曝氣的方式, 定期對(duì)鐵碳填料進(jìn)行反沖洗。 沖洗時(shí)需關(guān)閉微 電解塔的進(jìn)水閥以及集水槽的出水閥。 再使沖洗水從上部進(jìn)水塔內(nèi), 從底部出水 至污泥濃縮池。 塔
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利用動(dòng)態(tài)微電解/SBR法處理制漆廢水(COD為2 110~2 660 mg/L),考察了pH值、鐵碳比、反應(yīng)時(shí)間、裝置轉(zhuǎn)速對(duì)去除廢水中COD的影響,同時(shí)還研究了動(dòng)態(tài)微電解法對(duì)廢水pH值的調(diào)節(jié)作用。結(jié)果表明,高鐵碳比、酸性條件、延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間、高轉(zhuǎn)速有助于對(duì)COD的去除,微電解裝置對(duì)原水的pH值存在中和調(diào)節(jié)作用;在pH值為4.6、鐵碳比為2∶1、反應(yīng)時(shí)間為60 m in、反應(yīng)裝置轉(zhuǎn)速為4 r/m in的條件下串接SBR工藝后,出水COD為80 mg/L、BOD5為14 mg/L,且動(dòng)態(tài)微電解裝置在10 d的連續(xù)運(yùn)行過程中沒有發(fā)現(xiàn)鈍化現(xiàn)象,這是因?yàn)殍F屑之間的摩擦有助于減輕鈍化。
1、微電解填料在使用前注意防水防腐蝕,運(yùn)行一旦通水后應(yīng)始終有水進(jìn)行保護(hù),不可長(zhǎng)時(shí)間曝露在空氣中,以免在空氣中被氧化,影響使用;
2、微電解系統(tǒng)運(yùn)行過程中應(yīng)注意合適的曝氣量,不可長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)曝氣;
3、微電解系統(tǒng)不可長(zhǎng)時(shí)間在堿性條件下運(yùn)行;
4、其它注意事項(xiàng)可據(jù)微電解發(fā)應(yīng)基礎(chǔ)原理。油脂類廢水必須先隔油。
5、對(duì)于一些特殊廢水,鐵碳微電解工藝僅僅能起到破鏈的作用,即把大分子鏈破解為稍小的小分子鏈物質(zhì),COD這時(shí)會(huì)不降反升,對(duì)于這種情況,后續(xù)采取芬頓工藝作為補(bǔ)充,會(huì)起到更好的電解效果 。2100433B
高效微電解污水處理設(shè)備,又名持續(xù)高活性內(nèi)電解床,主要利用了鐵的還原性、鐵的電化學(xué)性、鐵離子的絮凝吸附三者共同作用來凈化廢水。
其處理原理而言,應(yīng)歸類于電解法,因此也稱為鐵炭?jī)?nèi)電解法或鐵炭微電解法,在酸性條件下,鐵與炭之間形成無(wú)數(shù)個(gè)微電流反應(yīng)器,廢水中的有機(jī)物在微電流的作用下被還原氧化。
當(dāng)廢水通過含鐵和炭的填料時(shí),鐵成為陽(yáng)極,碳成為陰極,并有微電流流動(dòng),形成無(wú)數(shù)個(gè)小電池,產(chǎn)生腐蝕。
其相關(guān)反應(yīng)如下:微電解器,廢水處理設(shè)備,污水處理設(shè)備
陽(yáng)極反應(yīng)
Fe-2e → Fe2 E0(Fe2 /Fe)= -0.44V
陰極反應(yīng)
2H 2e → H2 ↑ E0(H2 /H2)= 0.00V
當(dāng)有氧氣時(shí)
O2 4H 4e → 2H2O E0(O2)= 1.23V
O2 4 H2O 4e → 4OH- E0(O2/OH-)= 0.40V
上述反應(yīng)在酸性和充氧的情況下腐蝕最甚并具有如下被證實(shí)了的功能:由于有機(jī)物參與陰極的還原反應(yīng),使官能團(tuán)發(fā)生了變化,改變了原有機(jī)物的性質(zhì),降低了色度,改善了B/C值,一些無(wú)機(jī)物也參與反應(yīng)生成沉淀得以去除。
如:Fe2 S2- = FeS ↓
廢水的膠體粒子和微小分散污染物受電場(chǎng)作用,產(chǎn)生電泳現(xiàn)象,向相反電荷的電極移動(dòng),并聚集在電極上使水澄清;陽(yáng)極新生態(tài)的Fe2 經(jīng)石灰中和生成Fe(OH)2、Fe(OH)3有極強(qiáng)的吸附能力,使水得以澄清;陽(yáng)極生成的氫氣,具有還原性,能將硝基苯還原成苯胺,降低廢水的毒性增加廢水的可氧化性,利于后續(xù)氧化法處理提高效應(yīng)。
【學(xué)員問題】水處理催化微電解工藝?
【解答】該技術(shù)是在不通電的情況下,利用微電解設(shè)備中填充的微電解填料產(chǎn)生“原電池”效應(yīng)對(duì)廢水進(jìn)行處理。當(dāng)通水后,在設(shè)備內(nèi)會(huì)形成無(wú)數(shù)的電位差達(dá)1.2V的“原電池”。“原電池”以廢水做電解質(zhì),通過放電形成電流對(duì)廢水進(jìn)行電解氧化和還原處理,以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的。在處理過程中產(chǎn)生的新生態(tài)[.OH]、[H]、[O]、Fe2+、Fe3+等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng),比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團(tuán)或助色基團(tuán),甚至斷鏈,達(dá)到降解脫色的作用;生成的Fe2+進(jìn)一步氧化成Fe3+,它們的水合物具有較強(qiáng)的吸附-絮凝活性,特別是在加堿調(diào)pH值后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑,它們的絮凝能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體,能大量絮凝水體中分散的微小顆粒、金屬粒子及有機(jī)大分子。該工藝具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、處理時(shí)間短、操作維護(hù)方便、電力消耗低等優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水的預(yù)處理和深度處理中。應(yīng)用廢水種類:染料廢水、焦化廢水、醫(yī)藥廢水、農(nóng)藥廢水、樹脂廢水、助劑廢水、制革廢水、電鍍廢水、造紙廢水、淀粉廢水、大蒜廢水、垃圾滲濾液等工業(yè)類廢水。
陽(yáng)極:Fe-2e→Fe2+E(Fe/Fe2+)=0.44V
陰極:2H﹢+2e→H2E(H﹢/H2)=0.00V
當(dāng)有氧存在時(shí),陰極反應(yīng)如下:
O2+4H﹢+4e→2H2OE(O2)=1.23V
O2+2H2O+4e→4OH﹣E(O2/OH﹣)=0.41V
它由多元金屬合金融合催化劑并采用高溫微孔活化技術(shù)生產(chǎn)而成,屬新型投加式無(wú)板結(jié)微電解填料。作用于電鍍廢水,可高效去除COD.降低色度、提高可生化性,處理效果穩(wěn)定持久,同時(shí)可避免運(yùn)行過程中的填料鈍化、板結(jié)等現(xiàn)象。本填料是微電解反應(yīng)持續(xù)作用的重要保證,為當(dāng)前電鍍廢水的處理帶來了新的生機(jī)。
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。