微電解/內電解原理及存在問題
發布時間:2018-03-07 16:02:02點擊次數:0

  在難降解工業廢水的處理技術中,微電解技術正日益受到重視,并已在工程實際中。廢水的鐵內電解法的原理非常簡單,就是利用鐵-碳顆粒之間存在著電位差而形成了無數個細微原電池。這些細微電池是以電位低的鐵成為陰極,電位高的碳做陽極,在含有酸性電解質的水溶液中發生電化學反應的。反應的結果是鐵受到腐蝕變成二價的鐵離子進入溶液。由于鐵離子有混凝作用,它與污染物中帶微弱負電荷的微粒異性相吸,形成比較穩定的絮凝物(也叫鐵泥)而去除。為了增加電位差,促進鐵離子的釋放,在鐵-碳床中加入一定比例銅粉或鉛粉。  經微電解后,BOD/COD升高了,那是因為一些難降解的大分子被碳粒所吸附或經鐵離子的絮凝而減少。不少人以為微電解可有分解大分子能力,可使難生化降解的物質轉化為易生化的物質,并搬出理論依據是“微電解反應中產生的新生態[H]可使部分有機物斷鏈,有機官能團發生變化”。但用甲基澄和酚做試驗并沒有證實微電解有分解破化大分子結構能力。  如果要讓鐵碳床有分解有機大分子能力,一般需要加入過氧化氫,利用微電解產生的亞鐵離子催化,生成羥基自由基才有可能分解轉化有機污染物。同樣,反應要在酸性的條件下才能進行。根據工程試驗,鐵碳床微電解剛開始的效果很理想,特別是處理酸性的有機廢水,但運行兩個月后,效果急劇下降。一方面,鐵泥堵塞,另一方面炭也吸附飽和。反沖洗可減緩鐵泥堵塞,但解決不了效果下降問題,往往需要更換填料,而在在實際工程中更換填料工作量很大。 另外,微電解大都是采用固定式的鐵碳床工藝, 而鐵碳床的板結是一個非常令人頭痛的問題。有人稱他們的微電解技術可解決板結問題,只要用固定床,板結遲早會發生,爆氣也沒多大用。 要解決板結必須打破固定床,避免鐵泥堵塞。但問題是一旦打破固定床,鐵-碳兩種顆粒物接觸減弱,鐵氧化失去的電子難以流向碳,致使H離子在鐵顆粒得電子,產生的H2包著鐵顆粒,使其難于繼續氧化溶解。沒有鐵的溶解,用微電解預處理廢水成為空話。 現在不少環保設計單位開始試用流化床(fluidized bed system)代替固定床(fixed-bed system)的微電解,但流化床鐵和炭難以緊密接觸,微電池回路差,反應速度慢。因此,如果能解決流化床中鐵失去的電子流向的問題,就不必用固定床,板結問題也就不會存在,鐵屑補充也方便。

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