微電解處理工藝及傳統(tǒng)填料存在問題與改進(jìn)措施0613

1、基金項(xiàng)目：基金項(xiàng)目：中國煤炭科工集團(tuán)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目（2013MS016）浙江省科技廳社會公益性技術(shù)應(yīng)用研究計(jì)劃項(xiàng)目（2010C33G3040004）作者簡介：作者簡介：秦樹林（1971～），男，學(xué)士，高級工程師，主要從事高濃度難降解毒性有機(jī)廢水處理技術(shù)研究及工程應(yīng)用工作。Email：hzqsL722@微電解處理工藝及傳統(tǒng)填料存在問題與改進(jìn)措施秦樹林1趙岳陽2王忠泉1（1.煤炭科學(xué)研究總院杭州環(huán)保研究院，浙江杭州311201；2.杭州市蕭山

2、區(qū)環(huán)境保護(hù)局，浙江杭州311201）摘要微電解工藝通過電化學(xué)、氧化、還原、吸附及絮凝等協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)脫色、去除有機(jī)污染、降低毒性、改善可生化性等目的，具有適用范圍廣、處理效果好、成本低、工程可操作性強(qiáng)、低碳環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是目前處理難降解有機(jī)廢水的一種較為理想的工藝，但傳統(tǒng)微電解填料存在諸多制約其工程應(yīng)用的瓶頸問題，本文將通過對微電解工藝原理、傳統(tǒng)微電解填料存在問題等具體分析，提出解決傳統(tǒng)鐵炭微電解填料存在板結(jié)、堵塞等關(guān)鍵問題的方法及措施，

3、為今后新型高效微電解填料的制備及拓展微電解工藝應(yīng)用范圍提供參考。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞微電解工藝傳統(tǒng)填料可生化性中圖分類號X703文獻(xiàn)編識碼A文章編號ExistingproblemsimprovementmeasuresofmicroelectrolysisprocessconventionalfillerQinShulin1ZhaoYueyang2WangZhongquan1(1.HangzhouEnvironmentalProtectionR

4、esearchInstituteofChinaCoalResearchInstituteHangzhou311201China；2.EnvironmentalProtectionBureauofXiaoshanDidtrictHangzhou311201，China)AbstractMicroelectrolyticprocessisanidealtechnologycurrentlybytreatmentofrefractyganic

5、wastewater.Bleachingremovalofganicpollutionreducedtoxicitybiodegradabilityimprovementareachievedbysynergyofelectrochemistryoxidationreductionadsptionflocculationsoon.Thetechnologyhasawiderangeofapplicationeffectivelowcos

6、tstrongoperabilitylowcarbonenvironmentalprotectionadvantages.conventionalmicroelectrolysisfilterpackedbottleneckofrestrictingitsapplication.Thisarticleanalyzesthemicroelectrolysistechnologypackingproblemsofconventionalfi

7、ller.ThesolutiontothekeyissuesmeasuresofcompactionblockageisprovidedfreferenceofnewmicroelectrolyticpreparationoffillersinthefutureexpthescopeofapplicationKeywdsmicroelectrolysisconventionalfillerbiodegradability1概述微電解技術(shù)

8、[12]，又稱內(nèi)電解、鐵還原、鐵炭法、零價鐵法、鐵屑過濾法等技術(shù)。微電解工藝技術(shù)的研究始于20世紀(jì)60年代，主要應(yīng)用金屬腐蝕原理組成的原電池對廢水進(jìn)行處理(聯(lián)邦德國、前蘇聯(lián)等國相繼申請了專利)。20世紀(jì)70年代，前蘇聯(lián)的科學(xué)工作者把鐵屑用于印染廢水的處理，20世紀(jì)80年代此法引入我國[3]。生物難降解有機(jī)廢水，如染料、印染、農(nóng)藥、制藥、化工等工業(yè)廢水的處理可以鐵屑作為傳統(tǒng)微電解填料之一，在弱酸性廢水中，鐵屑具有較大的比表面積，能吸附多種

9、金屬離子，促進(jìn)金屬的去除；同時，鐵屑能吸附廢水中的有機(jī)污染物，強(qiáng)化氧化還原反應(yīng)效果。另外，在以Fe和C形成大量的微原電池周圍將會產(chǎn)生微電場，廢水中分散的膠體顆粒、極性分子、細(xì)小的污染物分子等在電場的作用下可形成電泳、電場作用等，向相反的電荷電極方向運(yùn)動，聚集在電極上，形成大顆粒沉淀，降低有機(jī)物含量和重金屬的含量[10]。2.42.4強(qiáng)化混凝作用強(qiáng)化混凝作用在酸性條件下，用鐵屑處理廢水時，會產(chǎn)生大量新生態(tài)的Fe2及Fe3。Fe2和Fe3是

10、中和混凝反應(yīng)中良好的絮凝劑，在中性或弱堿性且有O2存在時，將形成高活性的Fe(OH)2和Fe(OH)3絮體，強(qiáng)化混凝作用，其反應(yīng)式如下：Fe22OH→Fe(OH)2↓4Fe28OHO22H2O→4Fe(OH)3↓生成的Fe(OH)3是膠體絮凝劑，它的吸附能力高于一般藥劑水解得到的Fe(OH)3吸附能力；廢水中原有的懸浮物，通過微電池反應(yīng)產(chǎn)生的不溶物和構(gòu)成色度的不溶性染料均可被其吸附凝聚。另外，鐵離子可與某些有毒物絡(luò)和形成絡(luò)合和沉淀物，從

11、而減少后繼生化系統(tǒng)的毒害，達(dá)到降毒作用，如硫化染料、硫化有機(jī)物中的S、CN等將生成FeS、Fe3[Fe(CN)6]2、Fe4[Fe(CN)6]3等沉淀去除。2.52.5電子傳遞及生化強(qiáng)化電子傳遞及生化強(qiáng)化在生化處理系統(tǒng)中能夠直接投加以提高生物菌膠團(tuán)活性，防止細(xì)菌流失的藥劑目前主要有鐵鹽和活性炭，其他絮凝劑對生物氧化系統(tǒng)將造成毒害作用。鐵是氧化酶中細(xì)胞色素的重要組成部分，通過Fe2、Fe3之間的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行電子傳遞。而微電解中新生態(tài)鐵

12、離子能夠參與這種電子傳遞，對生化反應(yīng)起到強(qiáng)化作用，提高細(xì)菌和生化反應(yīng)速度，保證生化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。3傳統(tǒng)微電解填料存在問題微電解技術(shù)雖是目前處理難降解有機(jī)廢水的一種較為理想的工藝，它是在不通電的情況下，利用填充在廢水中的微電解填料自身產(chǎn)生0.44～1.67V電位差對廢水進(jìn)行電化學(xué)腐蝕（微電解反應(yīng)），并通過氧化、還原、吸附及絮凝等共同作用，以達(dá)到脫色、去除有機(jī)污染、降低生物毒性、改善可生化性等目的。該方法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低、

13、工程可操作性強(qiáng)、維護(hù)方便，無需消耗電能（能電電解）等優(yōu)點(diǎn)。目前微電解工藝實(shí)驗(yàn)研究的比較多，但實(shí)際應(yīng)用的相對較少，試驗(yàn)中所用的傳統(tǒng)微電解填料在工程應(yīng)用中存在如下關(guān)鍵問題：（1）傳統(tǒng)微電解填料（鐵炭）容易造成電極分離，處理效率不穩(wěn)定。傳統(tǒng)微電解工藝所采用的微電解填料一般為鐵屑和顆粒炭的簡單混合，鐵炭多使用機(jī)床產(chǎn)生的鐵刨花，通過機(jī)械方法切割成一定尺寸的細(xì)鐵屑，在使用前通常要加酸活化，然后鐵屑與顆粒炭機(jī)械拌和在一起，就成為鐵炭填料，也就是傳統(tǒng)的