铁碳微电解技术高效处理高难度废水的原理

 一、微电解的原理

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。

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，当材料浸没在工业废水(例如焦化废水、电镀废水)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，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。此外，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⁺+2e→H₂E(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：

O₂+4H⁺+4e→2H₂OE(O₂)=1.23V

O₂+2H₂O+4e→4OH-E(O₂/OH-)=0.41V

Fe²⁺+O₂+4H⁺→2H₂O+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⁺逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH)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,且吸附性能远远高于一般的Fe(OH)₃，从而增强对废水的净化效果。

HZY-TC系列催化微电解填料

 

 

微电解铁碳填料

   HZY-TC系列催化微电解填料是针对废水难降解不易生化的特点而研发的催化剂。它由多元金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成，属新型投加式无板结微电解填料。并已完全杜绝了传统产品板结钝化问题，可高效去除废水中COD、降低色度、提高可生化性，处理效果稳定持久。本填料是微电解效果持续反应的重要保证，它的组份、技术性能、操作使用等在很大程度上影响它对废水的处理效果。

技术优势

微电解铁碳填料

    

1.由多元金属熔合催化剂高温制成一体化合金，保证原电池效应稳定高效。

2.架构式微孔结构，丰富的比表面积提高了电流密度和更好的催化反应效果。 

3.活性强，比重轻，不钝化、不板结，反应速率快，长期运行稳定有效。 

4.催化剂合理搭配，提高了反应效率，扩大了对废水处理的应用范围。 

5.直接投加的方式实现填料的补充，极大地减少了工人的操作强度。

6.集氧化、还原、电沉积、絮凝、架桥、卷扫及共沉淀等多功能于一体。

7.处理成本低，在去除有机污染物的同时，极大地提高废水的可生化性。

8.配套设施可根据规模和用户要求实现构筑物式和设备化，满足多种需求。 

产品参数

微电解铁碳填料

 

 

 

生产工艺

微电解铁碳填料

合金催化微电解填料是把高纯度氧化铁粉、石墨粉、催化剂、稀土元素浸渍提纯后均匀混合，通过模具造球后在专用隧道炉中采用 1350℃的高温还原工艺“熔融”而成，还原过程经低温、高温、曲线降温等工序，时间＞48小时，该工艺可使其成分均匀融合为一体，因此完全杜绝了成分分离、粉化问题，融合过程中可形成特有的微孔框架结构，使其比表面面积大幅度提升，且比重更轻。 

 

反应速率

 

不同废水中

 

 

 

 

出水比色图