新型【铁碳微电解填料】不板结成功研发
更新时间：2011-04-21 09:37
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第二代微电解填料
一、概述：普茵沃润环保科技与中山大学共同研发的cy新型包容式微电解技术可高效去除废水中高浓度有机物、提高可生化性，同时还可避免运行过程中的填料钝化、板结等现象。.cy微电解技术是目前处理高浓度、难降解有机污染的一种理想工艺、又称内电解。它是在无需外接电源的情况下自身产生1.2伏电位差对废水进行电解处理。当系统通水后设备内形成原电池系统，在其周围产生许多电场形成电流。对废水进行电解处理.铁在酸性条件下释放铁离子生成新生态Fe2+。Fe2+具有氧化--还原的作用、能与废水中的许多组分发生氧化还原反；⑴将六价铬还原为三价铬;⑵将汞离子还原为单质汞；⑶将硝基还原为氨基；⑷将偶氮废水的有色基团或助色基团氧化--还原；达到降解脱色作用；提高了废水的可生化性。生成的Fe2+调PH值进一步产生Fe3+；Fe3+是一种很好的絮凝剂。它们的水合物具有较强的吸附-絮凝作用、Fe3+在减的作用下进一步产生氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂。它们的吸附能力远远高于那些外加化学药剂水解得到的絮凝剂；分散在水污中的悬浮物、、有毒物、金属离子及有极大分子能被吸附-絮凝沉淀。
其工作原理：电化学、氧化—还原、物理吸附及絮凝--沉淀的共同作用对废水进行处理。 微电解技术是目前处理印染、电镀、造纸、医药、硝基苯、苯胺、有机硅、印刷线路板、焦化、畜牧、双氧水化工、石油化工、橡胶助剂化工以及含苯环化工废水的一种理想工艺。
微电解技术在去除高浓度废水的色度和降低cod方面有其独到之处。
对于难降解可生化性差的废水，由我公司生产的第二代微电解填料可以将难降解化合物断环断链，提高其可生化性。并且，将其转化为容易降解的物质。因此利用微电解技术配合催化氧化法，是处理该类废水的有效途径。
对于高浓度有机废水，可以利用微电解+芬顿技术，高效降低废水的cod。
最重要的一点，由我公司研发的第二代微电解填料，突破了传统填料板结钝化的瓶颈，使得铁碳微电解技术被冰封之后重新得以推广。
该填料通过1050摄氏度的严格控温技术将铁及金属催化剂与炭包容在一起形成架构式铁炭结构。
①此结构铁与炭永远是一体，不会像铁炭组配组合容易出现铁与炭分离，影响原电池反应。②铁炭一体可降低原电池反应的电阻，从而提高电子的传递效率，提高处理效率。③铁炭一体可以避免钝化的产生，架构式的铁炭结构可以避免钝化。
包容架构式微电解技术是铁炭微电解技术的一次技术革命。她的广泛应用将为化工等行业的发展带来新的生机。
铁炭包容式微电解技术采用固定流化床运行方式，其操作维护方便，运行安全可靠。
应用范围
本产品特别针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理，可大幅度地降低废水的色度和COD，提高B／C比值即提高废水的可
生化性，可广泛应用于：印染、化工、电镀、制浆、造纸、制药、洗毛、农药、酱菜、酒精等各类工业废水的处理及处理水回用工程。
微电解填料特点：
（1）防板结：经过高温冶炼，铁和碳融合为一体，这种铁碳一体式结构呈现出蜂窝状构架，这种构架可以有效地防止板结。
（2）高效性：铁碳一体式微电解填料内部有许多毛细管式的气孔，可以快速吸入废水，使其在内部反应，提高了反应效率。
（3）破环、断链：相互靠近的铁和碳浸泡在溶解中时，会产生微电流，这种电流的综合作用会使得难降解化合物破环、断链。
（4）耐受性：可以耐受废水水质波动的范围大，并且可以处理高浓度难降解废水。
（5）提高可生化性：可以有效提高废水的B/C值，将难生化废水转化为易生化废水。
（6）多效性：微电解反应可以产生多种效应，借助铁碳之间1.2伏的电位差，可以产生微电流；微电流又会刺激废水产生新生态的氢和新生态的氧，这些新生态的氢和氧具有很强的还原性和氧化性，会使得废水发生强烈的氧化还原反应，将难降解化合物转化为易降解化合物；同时产生的铁离子体现还原性的同时还是高效的絮凝剂。
（7）免更换：本填料的使用寿命是没有限制的，不用频繁的更换填料，省去了繁琐的更换填料的过程。
（8） 高强度：本填料的物理强度为1000kg/cm2,可以承受水压能力强。
（9）比表面积大：比表面积为1.2m2/g，大比表面积可以使得填料充分的与废水混合，从而提高反应效率。
难降解废水去除原理分类：
废水水质 去除原理
印染废水 铁碳之间的微电流效应和磁场效应可以切断印染废水中污染物质的发色基团，从而使得废水脱色。
电镀废水、印刷线路板废水、含有重金属络合物废水 通过阳极产生的新生态的铁离子的还原效应可以破除重金属络合物，同时利用电泳效应和氢氧化铁的共沉淀作用，大幅降低废水中的重金属络合物和废水COD。
硝基苯废水、苯胺废水、焦化废水、石油化工废水、双氧水废水、橡胶助剂废水、含苯环化工废水 铁碳之间1.2V的电位差可以在废水污染物之间产生微小的磁场，电子在磁场力的作用下定向运动会切割化合物碳链和碳环，从而起到破环断链的作用，大幅降低cod的同时提高了废水的可生化性，将难降解废水转换为容易降解的废水。
医药废水 铁碳之间的的微电流效应可以将医药费水中稳定的化合物转化为容易分解的物质，同时降低cod,并且对医院废水中的病原体还具有消毒作用。
造纸废水 造纸废水颜色重，污染物质多，微电解的电流效应，磁场效应和氧化还原作用可以将废水中的长链纤维类多糖类物质转化为二糖甚至单糖类物质，大大提高其可生化性，转化为易降解物质。可以配合芬顿彻底去除。
畜牧废水、高浓度有机废水 微电解效应可以对高浓度有机废水断链并且破坏发色基团，降低cod，氨氮，磷化物效果明显。
各种废水处理效果：
1、养猪场废水第一次水样COD：12163.05mg/l，氨氮：1080.16mg/l；小试脱氮塔设备出水cod：1790.43mg/L；氨氮：13.28mg/l；小试微电解设备出水Cod：384.27mg/l。
2.电镀废水，原水cod：945，微电解之后cod：135。
3、硝基苯废水，原水cod：3800，硝基苯：82.5；铁碳微电解+芬顿工艺之后cod107，硝基苯：0.26。
4、苯胺废水，原水cod：5035，两级微电解+芬顿之后cod：113。
5、变性淀粉废水，原水cod:12000,两级微电解之后，cod：5875。
6、养牛废水原水cod：11034，两级微电解之后cod：1416，两级微电解+芬顿之后cod：857
7、化工废水，原水cod：20000，两级微电解+芬顿cod：1600
微电解基础知识
1、什么是微电解：微电解就是利用铁元素和碳元素自发产生的微弱电流分解废水中污染物的一种污水处理工艺。当紧密接触的铁和碳浸泡在废水溶液中的时候，会自动在铁原子和碳原子之间产生一种微弱的分子内部电流,这种微电流分解废水中污染物质的反应就叫微电解。
2、微电解原理：当将填料浸入电解质溶液中时,由于Fe和C之间存在1.2V的电极电位差,因而会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场，阳极反应生成大量的Fe2+进入废水,进而氧化成Fe3+,形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂。阴极反应产生大量新生态的[H]和[O],在偏酸性的条件下,这些活性成分均能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,使有机大分子发生断链降解,从而消除了有机物尤其是印染废水的色度,提高了废水的可生化度。工作原理基于电化学、氧化—还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。
3、优点：适用范围广，处理效果好，成本低，操作维护方便，不需要消耗电力资源，反应速度快，处理效果稳定，不会造成二次污染，提高废水的可生化性，可以达到化学沉淀除磷，可以通过还原除重金属，也可以作为生物处理的前处理，利于污泥的沉降和生物挂膜。
4、处理后碳去哪里了：在填料中碳不是以大颗粒形式存在，而是以非常细小的形式存在，反应中随着铁的消耗碳也在不断的脱落，脱落后的细小碳粒会吸附着污染物质进入沉淀池经絮凝沉淀。
5、为什么不需要更换填料：铁和碳是同时消耗的，填料中铁和碳的比例永远不会改变，因此填料的消耗只是量的改变，而不是质变。所以随着填料的消耗只需要添加新填料就可以了。
6、强度问题：经过1050度以上的高温烧结使得新型铁碳微电解填料的物理强度可达到1000Kg/CM2,足以承受20m水柱压力。因此填充在微电解塔中安全可靠。
7、为什么不板结：传统填料的板结现象是因为铁颗粒没有被碳颗粒分散均匀的缘故，铁颗粒之间容易生锈板结。而新型微电解填料经过特殊的高温烧结工艺使得本填料中的铁和碳以铁碳包容构架的形式存在，铁骨架与碳链相互交叉，这种交叉性使得铁颗粒被碳颗粒均匀的分散了，因此不会板结。
8、物理结构：多孔构架式结构，大小1cm*3cm,比表面积1.2m2/g,比重1.1吨/m3。
9、处理效果：一般反应只需要30—60min,cod去除率50%--75%，氨氮去除率40%左右，运行稳定。
10、使用成本：每方水的处理成本约0.4-0.6元。
11、填料概述：新型催化活性微电解填料—具有高低电位差的金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成，具有铁碳一体化、融合催化剂、微孔构架式合金结构、比表面积大、活性强、电流密度大、作用效率高等特点。作用于废水，可高效去除cod、降低色度、提高可生化性、处理效果稳定，可避免运行过程中的填料钝化，板结等现象。
12、 适用废水种类：特别针对有机物浓度大、毒性高、色度高、难生化废水的处理、可大幅降低废水的色度和cod，提高废水的可生化性，可广泛应用于印染、化工、电镀、制药、农药、酒精等各类工业废水的处理及处理水回用工程。
13、 技术特点：
（1）阴阳极及催化剂通过高温冶炼形成铁碳一体化，保证“原电池”效应持续作用。不会像铁碳物理混合组配那样容易出现阴阳极分离，影响原电池反应。
（2）填料通过高温冶炼形成构架式微孔合金结构，比表面积大，活性强，不钝化，不板结，阴阳极针对不同废水进行配比，对废水处理提供了大的电流密度和更好的微电解反应效果，反应速率快，一般工业废水只需要30-60分钟，长期运行稳定有效。
（3）技术参数：比重：1.1吨/m3,比表面积：1.2m2/g，空隙率：65%，物理强度：1000kg/cm2，化学成分：fe75-85%,c10-20%,催化元素5%
水样 反应时间
（分钟） PH值(进水3-4出水8-9) 爆气
分钟 色度
去除率 COD
去除率 B/C值
提高
化工 30-60 / 30-60
96.7％以上 62.7％ 0.19
造纸 30-60 / 30-60 59.6％ 0.21
印染 30-60 / 30-60 65.4％ 0.17
纺织 30-60 / 30-60 70.6％ 0.19
医药 30-60 / 30-60 56.2％ 0.15
酒精 30-60 / 30-60 46.2% 0.12
电镀 30-60 / 30-60 80.3% 0.28
注：以上数据均为实验所得
实验室数据
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