催化铁碳微电解技术的优化

催化铁碳微电解技术的优化

铁碳微电解技术是以铁和碳作为电极形成原电池，使废水中的难降解有机污染物分解成易生物降解的小分子有机物，不仅能够去除污染物，而且同步提高废水的可生化性。

微电解反应过程主要包括原电池反应(铁和碳之间形成电位差，电化学降解水中有机物)、氧化还原反应(系统中产生新生态的Fe² 和[H]，易与水中氧化性物质发生反应，从而改变一些有机高分子的结构)、吸附沉淀作用(系统产生的Fe² 和Fe³ 水解生成的氢氧化铁络合物具有网捕吸附作用，辅助共沉去除部分污染物)等。

1.铁碳微电解工艺的应用现状

目前，市场上的铁碳微电解系统基本采用固定床式反应池或反应塔形式，即在反应器底部布置进水和进气管路，上方设置多孔的玻璃钢或不锈钢承托板，在承托板上部倒入堆积厘米尺寸的规整型铁碳填料(扁圆形，圆形等)，通常填充高度达到数米。规整化铁碳填料在反应器内固定床堆积，颗粒之间相互抵触，中间存在大大小小的空隙，预先调节至酸性的水流和气流自填料床底部向上流动，穿过填料区域三相接触反应，污染物降解的同时铁碳填料溶出二价铁离子，后续通过回调pH形成铁泥沉淀分离实现出水。

二、铁碳微电解运行细节

1.流量（水流、气流）控制

因化工行业原水水量通常是波动的，所以需设置调节池保持反应器进水水量相对稳定，一方面便于调节pH，另一方面是控制离心泵的流量稳定即回流水量相对稳定，以便于控制反应器内pH波动尽可能小，使系统运行稳定。

通常，常规的铁碳反应器要求曝气量为进水水量的3～5倍，一是为参与铁碳微电解反应提供足够的溶氧，二是大量的剩余气体可不停地冲刷铁碳填料表面，减少板结风险，但是过多的剩余气体同时会导致溶出的二价铁离子水解和氧化生成氢氧化亚铁和氢氧化铁水合络合物，这些络合物吸附性强，容易形成钝化膜。（依据经验综合考虑）

2.反应器设计细节

铁碳微电解反应要求在酸性环境下进行，即将进水pH控制在2.5～3 .5之间，水样在填料区域接触反应，消耗水中H ，导致反应出水的pH升高。在反应器中，常为下进水上出水方式，预先调节酸性的废水进入反应器中逐渐上升接触铁碳填料反应，H 不断被消耗，致使在铁碳反应区的pH是自下而上逐渐升高的，当部分污水降解过程剧烈，大量消耗H 导致pH上升过快(pH＞5 .5)，会降低微电解反应效率。

因此，在铁碳填料接触反应区增加pH仪，并设置补酸口，可以弥补反应系统pH上升过快导致的效率下降问题。