中山大學(xué)共同研發(fā)的cy新型包容式微電解技術(shù)可高效去除廢水中高濃度有機物、提高可生化性，同時還可*避免運行過程中的填料鈍化、板結(jié)等現(xiàn)象，cy微電解技術(shù)是目前處理高濃度、難降解有機污染物的一種理想工藝、又稱內(nèi)電解。它是在無需外接電源的情況下自身產(chǎn)生1.2伏電位差對廢水進行電解處理。當(dāng)系統(tǒng)通水后設(shè)備內(nèi)形成無數(shù)原電池系統(tǒng)，在其周圍產(chǎn)生許多電場形成電流，對廢水進行電解處理，達到降解有機污染物的目的。鐵在酸性條件下釋放鐵離子生成新生態(tài)Fe2+，F(xiàn)e2+具有氧化一還原的作用，能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)；﹝1﹞將六價鉻還原為三價鉻；﹝2﹞將汞離子還原為單質(zhì)汞；﹝3﹞將硝基還原為氨基；﹝4﹞將偶氮廢水的有色基團或助色基團氧化一還原，達到降解脫色作用，提高了廢水的可生化性。生成的Fe2+經(jīng)過進一步氧化后轉(zhuǎn)化為Fe3+，F(xiàn)e3+是一種很好的絮凝劑，它們的水合物具有較強的吸附-絮凝作用。鐵離子在堿的作用下進一步產(chǎn)生氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的吸附能力遠遠高于那些外加化學(xué)藥劑得到的絮凝效果；分散在污水中的懸浮物、有毒物、金屬離子及有機大分子能被吸附-絮凝沉淀。其工作原理：電化學(xué)、氧化一還原、物理吸附及絮凝-沉淀的共同作用對廢水進行處理。一、技術(shù)應(yīng)用:-（鐵炭微電解填料）
微電解技術(shù)可高效去除廢水中高濃度有機物、提高可生化性,同時還可避免運行過程中的填料鈍化、板結(jié)等現(xiàn)象?？蓮V泛應(yīng)用于印染、電鍍、造紙、醫(yī)藥、有機硅、印刷線路板、焦化、硝基苯、苯胺、畜牧、雙氧水化工、石油化工、橡膠助劑化工以及含苯環(huán)化工等廢水處理當(dāng)中。
二、作用原理:-（鐵炭微電解填料）
微電解技術(shù)是目前處理高濃度、難降解有機污染的一種理想工藝、又稱內(nèi)電解。該工藝不但能大幅度降低COD和色度,還可大大提高廢水的可生化性。該技術(shù)是在無需外接電源的情況下,利用微電解填料自身產(chǎn)生“原電池”效應(yīng)對廢水進行處理。當(dāng)通水后,在設(shè)備內(nèi)會形成無數(shù)的電位差達1.2V的“原電池”, 在其周圍產(chǎn)生許多電場形成電流。“原電池”以廢水做電解質(zhì),通過放電形成電流對廢水進行電解氧化和還原處理,以達到降解有機污染的目的。在處理過程中產(chǎn)生新生態(tài)[OH] 、[H] 、[O],鐵在酸性條件下釋放鐵離子生成新生態(tài)Fe2+,具有氧化--還原的作用、能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反;破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團或助色基團,甚至斷鏈,達到降解脫色的作用;提高了廢水的可生化性。如:⑴將六價鉻還原為三價鉻;⑵將汞離子還原為單質(zhì)汞;⑶將硝基還原為氨基;⑷將偶氮廢水的有色基團或助色基團氧化--還原;生成的Fe2+調(diào)pH值進一步產(chǎn)生Fe3+;Fe3+是一種很好的絮凝劑。它們的水合物具有較強的吸附-絮凝作用、Fe3+在堿的作用下進一步產(chǎn)生氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑。它們的吸附能力遠遠高于那些外加化學(xué)藥劑水解得到的絮凝劑;分散在水污中的懸浮物、有毒物、金屬離子及有機大分子能被吸附-絮凝沉淀。其工作原理:電化學(xué)、氧化—還原、物理吸附及絮凝--沉淀的共同作用對廢水進行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、處理時間短、操作維護方便、電力消耗低等優(yōu)點,可廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水的預(yù)處理和深度處理中。
三、技術(shù)特點:-
1、解決了微電解污水處理工藝填料板結(jié)、鈍化、更換的難題,并具有持續(xù)高活性鐵床優(yōu)點。比傳統(tǒng)鐵碳填料損耗量降低了60%以上,同時處理產(chǎn)生的污泥量減少了50%以上。
2、內(nèi)電解陰陽極及催化劑通過高溫形成架構(gòu)式合金結(jié)構(gòu),不會像鐵碳混合組配那樣容易出現(xiàn)陰陽極分離,影響原電池反應(yīng)。規(guī)整的微電解填料使用壽命長、操作維護方便,處理過程中只消耗少量的微電解填料。根據(jù)消耗體積,只需定期添加即可,無需更換。
3、采用微孔活化技術(shù),比表面積大,同時配加催化劑,對廢水處理提供了更大的電流密度和更好的微電解反應(yīng)效果,反應(yīng)速率快、由于微電解和催化劑的雙重作用,同比傳統(tǒng)鐵碳填料對針對有機物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理,廢水中COD去除率一般在35%-60%左右,色度去除率可達90%,同時提高B/C比值0.1--0.3,可大大提高廢水的可生化性。
4、電解處理方法可以達到化學(xué)沉淀除磷的效果,還可以通過還原除重金屬。廢水經(jīng)微電解處理后會在水中形成原生態(tài)的亞鐵或鐵離子,具有比普通混凝劑更好的混凝作用,無需再加鐵鹽等混凝劑,COD去除率高并且不會對水造成二次污染。
5、Fe2+催化作用,在微電解后投加H2O2,即芬頓氧化工藝,對一些難降解化工廢水CODcr的去解率可達75%以上。對含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結(jié)構(gòu)的難除降解有機物質(zhì)等都有很好的降解效果。
6、該技術(shù)通過高溫?zé)Y(jié)等手段將鐵及金屬催化劑與炭包容在一起形成架構(gòu)式鐵炭結(jié)構(gòu)。鐵炭一體可以避免鈍化的產(chǎn)生,外表層因顆粒之間的磨擦大大減少鈍化層,而構(gòu)架內(nèi)的鐵炭不受鈍化影響。
7、該技術(shù)通過1050攝氏度的嚴格控溫技術(shù)進行冶煉,將鐵及金屬催化劑與炭包容在一起形成架構(gòu)式鐵炭結(jié)構(gòu)。①此結(jié)構(gòu)鐵與炭永遠是一體,不會像鐵炭組配組合容易出現(xiàn)鐵與炭分離,影響原電池反應(yīng)。②鐵炭一體可降低原電池反應(yīng)的電阻,從而提高電子的傳遞效率,提高處理效率。③鐵炭一體可以避免鈍化的產(chǎn)生,架構(gòu)式的鐵炭結(jié)構(gòu)可以避免鈍化。
四、板結(jié)、鈍化現(xiàn)象:-
包容架構(gòu)式微電解技術(shù)突破了傳統(tǒng)填料板結(jié)鈍化的瓶頸,使得鐵碳微電解技術(shù)得以更廣泛、迅速的推廣,是鐵炭微電解技術(shù)的一次技術(shù)革命。
微電解填料為何無板結(jié)、鈍化現(xiàn)象?原因分析如下:
1、傳統(tǒng)填料（廢鐵屑+碳渣）存在板結(jié)、溝流、鈍化的原因是:
廢鐵屑的活性太強,所以如果廢鐵屑之間沒有東西把他們間隔開來就會相互粘接在一起,形成一個鐵疙瘩,就會形成板結(jié)和溝流。我們采取的zui傳統(tǒng)的方法就是用碳渣將廢鐵屑間隔開來避免鐵屑相互粘結(jié)。這種方法在剛開始運行的時候效果非常好,但是存在很大缺點。缺點就是廢鐵屑和碳渣的密度不同,隨著水流和氣流的沖擊,原本鐵碳均勻分布的狀態(tài)會被打破,密度比較大的廢鐵屑會下沉到底部,密度比較小的碳渣會上升到上部。這樣廢鐵屑又相互粘結(jié)到一起了,又重新形成了板結(jié)的條件。
2、微電解填料不板結(jié)原因:-
根據(jù)以上經(jīng)驗,我們將鐵屑和碳渣通過高溫?zé)Y(jié)融合為一體,這樣就不存在密度不一樣的問題。將兩種物質(zhì)變?yōu)橐惑w也就不存在上述兩種物質(zhì)分布不均勻的問題,于是這種方法克服了傳統(tǒng)鐵碳微電解填料板結(jié)、鈍化的弊端。
五、工藝說明:--
對于可生化性差的有機工業(yè)廢水的處理,以微電解工藝作為預(yù)處理工藝, 和其他各種生化工藝組成復(fù)合工藝,可提高廢水的可生化性, 降低COD和色度,增強后續(xù)生化工藝除污染的效果,實現(xiàn)工業(yè)廢水達標(biāo)排放的目的。
微電解工藝采用固定流化床運行方式,不需更換,只需添加、操作維護方便,運行安全可靠,具有顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
附一:微電解復(fù)合工藝的研究:
微電解一生物接觸氧化工藝
微電解一厭氧消化一生物接觸氧化工藝
催化曝氣一微電解工藝
微電解 — S B R組合工藝
微電解一厭氧水解酸化一 S B R串聯(lián)工藝
