C微电解技术

工业废水处理Fe/C微电解技术
仿形车床我国工业废水水质总体呈现高COD、低BOD/COD、高SS及高含盐量等特征,尤其是各行业间废水水质存在显著性差异,因此,工业废水处理技术讨论始终是水处理领域的关注意点之一。在“十三五”生态环境爱护规划推动下,工业废水排放标准逐步提高。生物方法经济高效,适应众多类型废水,但对于高盐有机废水或难降解废水处理效果不佳,甚至HRT过长,增大工程投资,而高级氧化处理技术成本过高,因此,急需引入新型处理技术。
近年来,随着我国对大气污染排放物的严格管控,农业领域秸秆等废弃物的传统处置方式就地焚烧被禁止,其出路问题始终困扰着各级管理部门,现大多用于生物发电、碳材料制备等,但存在产生二次污染、效能低等问题。微电解技术是以金属(主要为Fe)与非金属(一般为C)组成的复合材料为填料,利用反应过程中产生的原电池效应、氧化还原反应、絮凝作用等作用机制有效处理难降解有机废水的方法。此外,在酸性有氧条件下,Fe/C微电解反应可产生更多的强氧化性物质。Fe/C微电解技术的反应机理和阴阳极反应见图1和表1。
套筒冠若将由秸秆等废弃物制备的碳材料用作Fe/C微电解填料,可解决其效能低的缺点,实现高效循环利用,从而达到“以废治废”目的。简介了Fe/C微电解技术的进展历程,简要归纳了传统Fe/C微电解技术存在的缺陷,重点分析了新型Fe/C微电解技术讨论进展,指出了该技术的方向进展,拟犯难降解工业废水处理供应理论指导。
1、Fe/C微电解技术讨论进展
1.1 Fe/C微电解技术的进展历程
等离子炬Fe/C微电解技术进展历经初步发觉、机理探究、新型技术开
发等阶段。初步发觉阶段始于20世纪70年月初,Gillham将其运用于地下水处理领域,机理探究阶段始于20世纪70年月中期,PBRS 在欧美地区大规模应用,主要进行反应机理讨论,新型技术开发阶段始于20世纪80年月,Fe/C微电解技术从地下水修复领域逐步扩展到印染、制药、石化、焦化等工业废水领域,主要进行新填料、新反应器的开发,Fe/C微电解技术渐渐在工业废水领域得到规模化应用。
1.2 传统Fe/C微电解技术缺陷
传统Fe/C微电解技术存在的主要缺陷:
(1)填料板结。传统Fe/C填料构型简洁,通常是采纳工业废弃铁刨花与炭粒混合制备而成,二者只是表面物理接触,在废水处理后期会形成铁的氧化物或其它附着物,简单造成填料板结失效。
(2)对废水pH值要求高。传统微电解反应相宜pH值范围为
3.0~5.0,若pH3.0时,Fe溶解造成Fe2+污染,若pH5.0时,填料电极间电势下降造成原电池反应速率降低。
微电解填料(3)反应器结构缺陷。传统微电解反应器多采纳单层曝气或固定床形式,若反应器中水力学条件不佳时,造成填料板结风险的概率大大增加。
装卸过桥
1.3 新型Fe/C微电解技术讨论进展
光伏组件检测传统Fe/C微电解技术虽存在上述缺陷,但由于其具有反应效率高、操作简便及“以废治废”等众多优势,仍具有宽阔的工业应用前景,尤其在难降解工业废水领域。针对传统Fe/C微电解技术存在的问题,应从填料、反应器及工艺等方向进行优化,以促进该技术的
推广与应用。
1.3.1 新型填料讨论进展
新型填料的讨论主要集中在成分、尺寸及构型等三方面。在填料成分改进讨论方面,向Fe/C填料中添加聚四氟乙烯或粘土等组分部分包裹在铁料表面,转变铁、碳二者只是简洁的物理表面接触形式,铁料被部分包裹,可以减缓其溶解速率,同时新组分的引入可减缓反应后期钝化层的产生。铁形态(如将一般铁料转变为金属玻璃铁料)及价态(如将Fe0置换为Fe3O4)转变表明,此种转变可使铁料表面生成
的钝化层简单脱落,从而保证填料活性长久度。此外,填料中碳成分一般作原电池反应的阴极而发生有机物的氧化反应,同时也充当载体作用。在填料尺寸及构型改进讨论方面,若转变碳颗粒尺寸、空间构型以增大填料比表面积,则可增大有机物与填料的接触面积,从而提高处理效率。Zhu等通过转变碳颗粒尺寸、空间构型等手段,改进了Fe/C填料处理日落黄(SY)有机废水效果,在填料使用20次后,对SY的降解率照旧高于99%、COD去除率稳定在71.8%~81.2%。
1.3.2 新型反应器讨论进展
新型反应器的讨论主要集中于改进进水方式与设备集成化方面。通过改进反应器布水方式,延长与填料接触反应时间,提高填料利用效率。采纳新型结构微电解反应器(图2),废水进入内循环管与空气充分混合,由反应器底部布水板匀称布水,废水上流过程中与Fe/C填料充分接触反应,处理后出水经装置溢流堰流出。与此同时,内循环管内气泡对失活Fe/C填料充分搅拌使其活化,活化的Fe/C填
料在气提泵作用下经洗涤后返回填料床上层。Han等应用此装置处理印染废水,COD、度去除率由23%、40%(传统微电解反应器)提高至73%、98.5%。此外,通过与其它工艺组合形成集成设备,强化反应器的处理效率。采纳连续流异质Fenton反应器(图3),废水与电化学系统制备的H2O2同时注入连续流反应器,废水上流过程中与填料充分接触反应,出水由反应器上部排出。该装置优势在于可满意低浓度甚至无电解液的环境,同时稳定性高、耐用性强、能耗低。

本文发布于:2024-09-23 14:26:27,感谢您对本站的认可!

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