规整化铁碳微电解填料制备方法

CN 101817574 B

摘要

规整化铁碳微电解填料及其制备方法属污水处理技术领域，本发明填料为铁屑：直径

0.1～1mm，重量百分比50～80％；粉末状活性炭：直径小于0.1mm，重量百分比

5～17％；粘土：直径小于0.15mm，重量百分比15～35％。本发明铁碳微电解填料制备方法的步骤：a.将按重量百分比的填料均匀混合；b.加水将混合物制成直径3～10mm的颗粒状填料；c.将上述填料入烘箱，于30～50℃下烘干；d.将填料移入马弗炉，隔绝氧条件下于250～600℃下焙烧2～4小时；e.待填料焙烧结束、冷却后，制得规整化铁碳微电解填料。本发明可防止铁碳微电解填料板结、钝化，填料易装填，污水处理效果良好，成本低廉，制备简单。

权利要求(1)

1. 一种规整化铁碳微电解填料制备方法，其特征在于包括下列步骤：a.将按重量百分比的填料均勻混合，填料为包括下列名称、规格和重量百分比的材料：铁屑：直径为0.

1?1mm，重量百分比为50?80% ；粉末状活性炭：直径小于0. 1mm，重量百分比为5?17% ；粘土：直径小于0. 15mm，重量百分比为15?35% ；b.逐渐加水，缓慢将混合物摇制成直径为3?IOmm的颗粒状填料；c.将制得的直径为3?IOmm的颗粒状填料放入烘箱，于30?50°C下烘干；d.将填料移入马弗炉中，在隔绝氧的条件下，于

250?600°C下焙烧2?4小时；e.待填料焙烧结束、冷却后，制得规整化铁碳微电解填料。

说明

规整化铁碳微电解填料制备方法

技术领域

[0001] 本发明属铁碳微电解污水处理方法技术领域，具体涉及一种铁碳微电解填料的制备方法。

背景技术

[0002] 微电解法是利用金属腐蚀原理，形成原电池对废水进行处理的良好工艺，又称为内电解法、零价铁法、铁屑过滤法、铁碳法，是一项被广泛研究与应用的废水处理技术，因其工艺简单、操作方便，且可达到“以废治废”的目的，近年来受到广泛重视。

[0003] 但大量研究结果表明，该法在应用中存在诸多缺陷，填料运行一段时间后，由于铁的腐蚀，容易出现结块和沟流，使铁碳微电解填料处理效果降低，同时铁屑表面会生成一层金属氧化物和氢氧化物膜，致使铁屑钝化，进而导致微电解过程中断，影响处理效果。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种可防止铁碳微电解填料板结、钝化，对污水有良好处理效果的微电解填料制备方法。

[0005] 本发明的规整化铁碳微电解填料制备方法包括下列步骤：

[0006] a.将按重量百分比的填料均勻混合，填料为包括下列名称、规格和重量百分比的材料：铁屑：直径为0. 1?1mm，重量百分比为50?80% ；粉末状活性炭：直径小于0. Imm, 重量百分比为5?17% ；粘土：直径小于0. 15mm，重量百分比为15?35% ；

[0007] b.逐渐加水，缓慢将混合物摇制成直径为3?IOmm的颗粒状填料；

[0008] c.将制得的直径为3?IOmm的颗粒状填料放入烘箱，于30?50°C下烘干；

[0009] d.将填料移入马弗炉中，在隔绝氧的条件下，于250?600°C下焙烧2?4小时；

[0010] e.待填料焙烧结束、冷却后，制得规整化铁碳微电解填料。

[0011] 本发明的有益效果在于：可防止铁碳微电解填料板结、钝化，填料装填方便，对污水有良好的处理效果，且成本低廉，制备简单。

具体实施方式

[0012] 一、结合实施例进一步详述本发明

[0013] 实施例1

[0014] 将直径小于Imm的铁屑200g(重量百分比50% )、直径小于0. Imm的粉末活性炭60g (重量百分比15%)和直径小于0. 15mm的粘土140g (重量百分比35%)充分混合均勻，取少许混合物，加入少量水，慢慢摇制成颗粒状，将制备的直径为3?IOmm的规整化填料放入烘箱中，于40°C下烘干其中的水分，将填料放入马弗炉中，在隔绝氧的条件下，于250°C 焙烧4h，焙烧结束后将填料取出、冷却，即得规整化铁碳微电解填料。

[0015] 实施例2

[0016] 将直径小于Imm的铁屑256g(重量百分比64% )、直径小于0. Imm的粉末活性炭

340g (重量百分比10%)和直径小于0. 15mm的粘土104g (重量百分比充分混合均勻，

取少许混合物，加入少量水，慢慢摇制成颗粒状，将制备的直径为3?IOmm的规整化填

料放入烘箱中，于50°C下烘干其中的水分，将填料放入马弗炉中，在隔绝氧的条件下于400°C焙烧池，焙烧结束后将填料取出、冷却，即得规整化铁碳微电解填料。

[0017] 实施例3

[0018] 将直径0. 15?0. 5mm的铁屑272g (重量百分比68% )、直径小于0. Imm的粉末

活性炭68g(重量百分比17% )和直径小于0. 15mm的粘土60g(重量百分比15% )充分混

合均勻，取少许混合物，加入少量水，慢慢摇制成颗粒状，将制备的直径为3?IOmm的规整化填料放入烘箱中，于30°C下烘干其中的水分，将填料放入马弗炉中，在隔绝氧的条件下于600°C焙烧池，焙烧结束后将填料取出、冷却，即得规整化铁碳微电解填料。

[0019] 实施例4

[0020] 将直径0. 3?0. 6mm的铁屑320g(重量百分比80% )、直径小于0. Imm的粉末活性炭20g (重量百分比5%)和直径小于0. 15mm的粘土60g (重量百分比15%)充分混合均勻，取少许混合物，加入少量水，慢慢摇制成颗粒状，将制备的直径为3?IOmm的规整化填料放入烘箱中，于30°C下烘干其中的水分，将填料放入马弗炉中，在隔绝氧的条件下于600°C焙烧池，焙烧结束后将填料取出、冷却，即得规整化铁碳微电解填料。

[0021] 二、本发明规整化铁碳微电解填料在实验室范围内处理废水的应用情况

[0022] 1、应用规整化铁碳微电解填料处理含苯、甲苯、乙苯和二甲苯的废水，在停留时间lOOmin，初始苯、甲苯、乙苯和二甲苯浓度分别为185. llmg/L、77. 81mg/L、37.

17mg/L和33. 95mg/L，经微电解填料处理后，各物质的去除率可以达到80%以上，经过14天的连续运行，没有发现填料板结现象。

[0023] 2、应用规整化铁碳微电解填料处理含氯苯的废水，在停留时间池，初始氯苯浓度为200mg/L，经过微电解填料处理后，去除率可以达到90%以上，连续运行25天，处理效果稳定。

一种高效能、抗板结微电解材料及其制备方法

CN 101838034 B

摘要

本发明公开了一种高效能、抗板结的微电解材料，孔隙率为0.5-0.8，比表面积为0.4-

1.0m2/g。其制备方法为首先将铁粉、活性炭粉末、钠基膨润土和NH4Cl充分混合后，加水调匀；然后用成球机做成直径为2-5mm的小球，烘干；最后将烘干后的球状材料进行焙烧，自

然冷却至室温。与传统微电解材料相比，本发明的优点在于：利用NH4Cl在高温条件下产生的NH3起到造孔的作用，增大了材料的孔隙率和比表面积，提高了微电解材料对废水中污染物的去除效果；同时，材料为球状规整材料，具有较好的机械强度，避免了材料在使用过程中的压实，不易发生板结和钝化现象，使用寿命较长，从而保证了微电解工艺的长期稳定运行。

权利要求(6)

1. 一种高效能、抗板结的微电解材料，其特征在于，按照下述步骤制备：(1)将铁粉、活性炭

粉末、钠基膨润土和NH4Cl充分混合后，加水调勻，其中所述铁粉、活性炭粉末、钠基膨润土和NH4Cl的质量比为0.8-3) ：(2. 8-3) ：(3.8-4) ：0.05;(2)用成球机将步骤（1)得到的混合物做成直径为2-5mm的小球，烘干；(3)对经过步骤（?烘干后的球状材料进行焙烧，所述焙烧机制为在370-420°C下，焙烧10-12分钟，然后升温至1100-1200°C，焙烧15-18分钟，自然冷却至室温；所述微电解材料的孔隙率为0. 5-0. 8 ；所述微电解材料的比表面积为0. 4-1. 0m2/g。

2.根据权利要求1所述的一种高效能、抗板结的微电解材料，其特征在于，所述步骤⑴中，铁粉、活性炭粉末、钠基膨润土和NH4Cl的质量比为3 ： 3 ： 4 ：0.05。

3.根据权利要求1所述的一种高效能、抗板结的微电解材料，其特征在于，所述步骤(3)中的

焙烧机制为在400°C下，焙烧10分钟，然后升温至1150°C，焙烧15分钟，自然冷却至室温。

4. 一种制备微电解材料的方法，其特征在于，按照下述步骤进行：(1)将铁粉、活性炭粉末、

钠基膨润土和NH4Cl充分混合后，加水调勻，其中所述铁粉、活性炭粉末、钠基膨润土和

NH4Cl的质量比为0.8-3) ：(2. 8-3) ：(3.8-4) ：0.05;(2)用成球机将步骤（1)得到的混合

物做成直径为2-5mm的小球，烘干；(3)对经过步骤（?烘干后的球状材料进行焙烧，所述焙烧机制为在370-420°C下，焙烧10-12分钟，然后升温至1100-1200°C，焙烧15-18分钟，自然冷却至室温。

5.根据权利要求4所述的一种制备微电解材料的方法，其特征在于，所述步骤（1)中，铁粉、活性炭粉末、钠基膨润土和NH4Cl的质量比为3 ： 3 ： 4 ：0.05。

6.根据权利要求4所述的一种制备微电解材料的方法，其特征在于，所述步骤（3)中的焙烧机制为在400°C下，焙烧10分钟，然后升温至1150°C，焙烧15分钟，自然冷却至室温。

说明

一种高效能、抗板结微电解材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种材料及其制备方法，更具体地说，涉及一种高效能、抗板结微电解材

料及其制备方法。

背景技术

[0002] 工业废水因具有污染物浓度高、毒性大、可生化性差等特点，对生态环境造成严重威胁。微电解技术由于处理效果好、原料简单、来源广泛等特点而成为重要的工业废水污染控制技术。

[0003] 微电解技术又称为内电解法或铁碳法，是电化学污水处理技术中的一种。在微电解技

术中，微电解材料是该技术的核心部分，微电解材料的选择和制备，对污染物的去除效果和运行稳定性具有关键性的影响。

[0004] 目前，传统的微电解技术大多采用铁屑和活性炭粉（或焦炭粉）的简单混合物作为微

电解材料，这种微电解材料在运行一段时间后，材料表面会形成钝化膜，同时材料易结块，从而阻碍材料与废水的有效接触，导致微电解对废水的处理效果迅速下降，大大限制了微电解技术的应用。因此，开发高效能、抗板结的新型材料对于推广应用微电解技术具有重

要意义。

发明内容

[0005] 本发明的目的是解决现有传统微电解材料易板结、处理效果不稳定等缺点，提供一种

高效能、抗板结的微电解材料及其制备方法。

[0006] 本发明的一种高效能、抗板结的微电解材料，按照下述步骤制备：

[0007] (1)将铁粉、活性炭粉末、钠基膨润土和NH4Cl充分混合后，加水调勻，其中所述铁粉、活性炭粉末、钠基膨润土和NH4Cl的质量比为0.8-3) ：(2. 8-3) ：(3.8-4) ：0.05;

[0008] (2)用成球机将步骤（1)得到的混合物做成直径为2_5mm的小球，烘干；

[0009] (3)对经过步骤（?烘干后的球状材料进行焙烧，所述焙烧机制为在370-420°C 下，焙

烧10-12分钟，然后升温至1100-1200°C，焙烧15-18分钟，自然冷却至室温。

[0010] 所述步骤（1)中，铁粉、活性炭粉末、钠基膨润土和NH4Cl的质量比为3:3:4: 0.05。

所述步骤（3)中的焙烧机制为在400°C下，焙烧10分钟，然后升温至1150°C，焙烧15分钟，自然冷却至室温。

[0011] 所述微电解材料的孔隙率为0. 5-0. 8 ；所述微电解材料的比表面积为0. 4-1. Om2/ g°

[0012] 本发明的一种制备微电解材料的方法，按照下述步骤进行：

[0013] (1)将铁粉、活性炭粉末、钠基膨润土和NH4Cl充分混合后，加水调勻，其中所述铁粉、活性炭粉末、钠基膨润土和NH4Cl的质量比为0.8-3) ：(2. 8-3) ：(3.8-4) ：0.05;

[0014] (2)用成球机将步骤（1)得到的混合物做成直径为2_5mm的小球，烘干；

[0015] (3)对经过步骤（?烘干后的球状材料进行焙烧，所述焙烧机制为在370-420°C下，焙

烧10-12分钟，然后升温至1100-1200°C，焙烧15-18分钟，自然冷却至室温。

[0016] 所述步骤⑴中，铁粉、活性炭粉末、钠基膨润土和NH4Cl的质量比为3:3:4: 0.05。所

述步骤（3)中的焙烧机制为在400°C下，焙烧10分钟，然后升温至1150°C，焙烧15分钟，自然冷却至室温。

[0017] 与传统微电解材料相比，本发明的优点在于：利用NH4Cl在高温条件下产生的NH3 起到造孔的作用，增大了材料的孔隙率和比表面积，提高了微电解材料对废水中污染物的去除效果；同时，材料为球状规整材料，具有较好的机械强度，避免了材料在使用过程中的压实，不易发生板结和钝化现象，使用寿命较长，从而保证了微电解工艺的长期稳定运行。本发明可以应用于多种工业废水（如制药、化工、橡胶等相关行业）的微电解处理工艺，经推广后可以减少相关行业的废水中污染物排放、改善水体环境质量，产生显著的社会效益和经济效益。

具体实施方式

[0018] 下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

[0019] 实施例1

[0020] 称取铁粉30g、活性炭粉末30g、钠基膨润土40g、NH4Cl 0. 5g，充分混合并加水调勻。将上述混合材料用成球机制作成直径2-5mm的小球，放入烘箱烘干，然后装入还原炉内，在400°C下焙烧10分钟。之后升温至1150°C焙烧15分钟，自然冷却至室温后获得产品。将该产品处理初始COD(化学需氧量）浓度为6000mg L—1的实验室自配水（污水物质为

N，N- 二甲基甲酰胺），在空塔停留时间为2小时条件下，去除率达到60%以上，连续运行

2个月，材料无板结。

[0021] 实施例2

[0022] 称取铁粉60g、活性炭粉末60g、钠基膨润土80g、NH4Cl 1. 0g，充分混合并加水调勻。将上述混合材料用成球机制作成直径2-5mm的小球，放入烘箱烘干，然后装入还原炉内，在400°C下焙烧10分钟。之后升温至1150°C焙烧15分钟，自然冷却至室温后获得产品。将该产品处理初始COD浓度为6000mg厂1的实验室自配水（污水物质为N，N- 二甲基甲

酰胺），在空塔停留时间为1. 5小时条件下，去除率达到50%以上，连续运行4个月，材料

无板结。

[0023] 实施例3

[0024] 称取铁粉60g、活性炭粉末60g、钠基膨润土80g、NH4Cl 1. 0g，充分混合并加水调勻。将上述混合材料用成球机制作成直径2-5mm的小球，放入烘箱烘干，然后装入还原炉内，在400°C下焙烧10分钟。之后升温至1150°C焙烧15分钟，自然冷却至室温后获得产品。

将该产品处理初始COD浓度为3500mg L—1的制药废水，在空塔停留时间为2小时条件下，去除率达到50%以上，连续运行2个月，材料无板结。

[0025] 实施例4

[0026] 称取铁粉^g、活性炭粉末^g、钠基膨润土38g、NH4Cl 0. 5g，充分混合并加水调勻。将上述混合材料用成球机制作成直径2-5mm的小球，放入烘箱烘干，然后装入还原炉内，在370°C下焙烧12分钟。之后升温至1100°C焙烧18分钟，自然冷却至室温后获得产品。

将该产品处理初始COD浓度为3500mg L—1的制药废水，在空塔停留时间为2小时条件下，去除率达到50%以上，连续运行2个月，材料无板结。

[0027] 实施例5

[0028] 称取铁粉^g、活性炭粉末30g、钠基膨润土40g、NH4Cl 0. 5g，充分混合并加水调勻。将上述混合材料用成球机制作成直径2-5mm的小球，放入烘箱烘干，然后装入还原炉内，在420°C下焙烧10分钟。之后升温至1200°C焙烧15分钟，自然冷却至室温后获得产品。

将该产品处理初始COD浓度为6000mg厂1的实验室自配水（污水物质为N，N- 二甲基甲酰胺），在空塔停留时间为1. 5小时条件下，去除率达到50%以上，连续运行4个月，材料无板结。

[0029] 实施例6

[0030] 称取铁粉30g、活性炭粉末30g、钠基膨润土38g、NH4Cl 0. 5g，充分混合并加水调勻。将上述混合材料用成球机制作成直径2-5mm的小球，放入烘箱烘干，然后装入还原炉内，在400°C下焙烧10分钟。之后升温至1150°C焙烧15分钟，自然冷却至室温后获得产品。将该产品处理初始COD浓度为6000mg Γ1的实验室自配水（污水物质为N，N- 二甲基甲

酰胺），在空塔停留时间为1. 5小时条件下，去除率达到50%以上，连续运行4个月，材料

无板结。

铁碳微电解法的工艺特点

铁碳微电解法的工艺特点 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

铁碳微电解法的工艺特点近年来，微电解法在许多行业的废水处理中都有大量应用，工艺已日趋成熟。影响微电解处理效果的因素主要有废水pH值、停留时间、处理负荷、铁屑粒径、铁炭比、通气量、微电解材料选择及组合方式等，有的还会影响反应的机理[3]。一般来说： 1）入水pH值应选偏酸性，可控制到3-6.5，酸性过强虽能促进微电解的作用，但破坏了后续的絮凝体，且铁的消耗量较大，后续处理负荷重，产生铁泥多。随着微电解的进行，废水中的H+逐渐被消耗而导致pH值升高，从而使得微电解反应趋于缓和。 2）停留时间也是影响微电解处理效果的重要因素，其长短直接关系到微电解反应的进程。一般处理效果随停留时间延长而提高，但当到达一定时间后反应基本停止，且停留时间过长会带来铁消耗量大，反色等不利因素，停留时间不足则反应不完全。不同的废水其污染物不同，所需反应时间也差异很大。因此，针对某种特定的废水，其水力停留时间应通过试验确定。 3）对填料进行曝气有利于某些物质的氧化，也增加对铁屑的搅动，减少结块，能及时去除铁屑表面沉积的钝化膜，还可增加出水的絮凝效果。但曝气量过大也影响废水与铁屑的接触时间，使有机物去除率降低。而在中性条件下曝气一方面供氧，促进阳极反应的进行，另一方面也起到搅拌，震荡的作用，减弱浓差极化，加速电极反应的进行。 4)向体系中加入催化剂(如金属氧化物CuO，Mn0 2、A1 2 3 ，等)能改进阴极的电极性能，提高其电化学活性，效果显着[4]。盐类(如氯化钠，氯化氨)的存在由于提高了废水的电导率也有助于电解反应的进行 5)合适的填料铁炭比例可使填料在废水中形成的微电池数量最大化，从而达到最佳处理效果。一般铁炭质量比可控制在一定范围内，0.5-30:1之间，针对不同的生产废水，合适的铁炭质量比能达到不同的处理效果。 6）填料粒径越小，它的比表面积就越大，在废水中形成的微电池数量也越多，微电解反应的速度就越快．对废水的处理效果就越好。但在实际工程中，采用小的填料粒径会导致更为严重的填料板结问题，综合考虑、最好使用填料粒径在10-20之间的铁粉。一般铁粉来源困难，广泛使用的是工厂的废铸铁屑。

铁碳微电解结构分析

萍乡拓步环保研发生产的第三代铁碳微电解填料TPFC采用规整球形结构，填充空隙更均匀，废水与颗粒表面接触更充分，传质效率更高，反应更彻底。应用于微电解反应器，可高效去除废水中重金属离子、色度、高浓度有机物（COD）,对环状及长链大分子有机物进行开环断链，对有毒、有害有机污染物破解有毒官能团，提高工业废水的可生化性。反应活性高，不钝化，不板结，不堵塞，可定期反洗，产品使用过程无需更换，只需定期补充即可。与市场上炼钢球团改性铁粒对比，该产品处理效率提高一倍以上。一、新型铁碳微电解填料TPFC应用特点 1、活性高 TPFC新型铁碳微电解填料内含稀贵微量元素M，铁-碳-催化元素M-形成空间网状结构，提高氧化还原电位，采用高温磁化构架、微孔活化技术，形成多孔结构，比表面积大，表面Zeta电位高，能大幅度降低污染物开环、断链及降解反应的活化能，提高反应速率和净化效率。 2、孔隙率高，堆密度低 TPFC新型铁碳微电解填料采用专业构架成孔技术，孔隙率高，堆密度0.8-1.2g/cm3，材料省，大幅度降低工程成本。 3、清洗方便，高效稳定 TPFC新型铁碳微电解填料采用规整球形颗粒结构，区别于市场上所有其它类型微电解填料，反洗更容易，更节水，产品活性稳定高效。

4、无钝化 TPFC新型铁碳微电解填料将微电解正负极材料有机地结合到一体，即在单个颗粒内同时形成无数个正负电极对，使放电反应永远畅通无阻，从根本上避免微电解工艺由于材料表面致密氧化物覆盖导致的钝化现象发生。真正实现无钝化、无需更换，只需根据其缓慢溶解速度，定期补加即可。 5、无堵塞无板结 TPFC新型铁碳微电解填料为单一材料（多元素复合一体），无需组配，密度一致，可定期反冲洗，从根本上解决使用过程中材料间杂质堵塞、填料板结等问题。 6、消耗量少 TPFC新型铁碳微电解填料放电反应效率高，去除单位COD微电解材料消耗量少，产生污泥量小，处理成本低。 7、预处理（解毒）作用稳定确保后续生化高效运行 TPFC新型铁碳微电解填料采用过滤方式，来水水质波动对出水水质影响小，能充分确保出水水质可生化性满足后续生化处理要求，维持生化处理单元平稳高效运行，最终确保出水水质达标。 8、系列产品针对性更强，更高效 TPFC新型铁碳微电解填料根据不同废水类型研发专用型号产品，针对性更强、技术更专业、处理效率更高。

铁碳微电解结构分析图文稿

铁碳微电解结构分析文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

萍乡拓步环保研发生产的第三代TPFC采用规整球形结构，填充空隙更均匀，废水与颗粒表面接触更充分，传质效率更高，反应更彻底。应用于微电解反应器，可高效去除废水中重金属离子、色度、高浓度有机物（COD）,对环状及长链大分子有机物进行开环断链，对有毒、有害有机污染物破解有毒官能团，提高工业废水的可生化性。反应活性高，不钝化，不板结，不堵塞，可定期反洗，产品使用过程无需更换，只需定期补充即可。与市场上炼钢球团改性铁粒对比，该产品处理效率提高一倍以上。一、新型铁碳TPFC应用特点 1、活性高 TPFC新型铁碳微电解填料内含稀贵微量元素M，铁-碳-催化元素M-形成空间网状结构，提高氧化还原电位，采用高温磁化构架、微孔活化技术，形成多孔结构，比表面积大，表面Zeta电位高，能大幅度降低污染物开环、断链及降解反应的活化能，提高反应速率和净化效率。 2、孔隙率高，堆密度低 TPFC新型铁碳微电解填料采用专业构架成孔技术，孔隙率高，堆密度0.8- 1.2g/cm3，材料省，大幅度降低工程成本。 3、清洗方便，高效稳定 TPFC新型铁碳微电解填料采用规整球形颗粒结构，区别于市场上所有其它类型微电解填料，反洗更容易，更节水，产品活性稳定高效。

规整化铁碳微电解填料制备方法

规整化铁碳微电解填料制备方法 CN 101817574 B 摘要规整化铁碳微电解填料及其制备方法属污水处理技术领域，本发明填料为铁屑：直径0.1～1mm，重量百分比50～80％；粉末状活性炭：直径小于0.1mm，重量百分比5～17％；粘土：直径小于0.15mm，重量百分比15～35％。本发明铁碳微电解填料制备方法的步骤：a.将按重量百分比的填料均匀混合；b.加水将混合物制成直径3～10mm的颗粒状填料；c.将上述填料入烘箱，于30～50℃下烘干；d.将填料移入马弗炉，隔绝氧条件下于250～600℃下焙烧2～4小时；e.待填料焙烧结束、冷却后，制得规整化铁碳微电解填料。本发明可防止铁碳微电解填料板结、钝化，填料易装填，污水处理效果良好，成本低廉，制备简单。权利要求(1) 1. 一种规整化铁碳微电解填料制备方法，其特征在于包括下列步骤：a.将按重量百分比的填料均勻混合，填料为包括下列名称、规格和重量百分比的材料：铁屑：直径为0. 1?1mm，重量百分比为50?80% ；粉末状活性炭：直径小于0. 1mm，重量百分比为5?17% ；粘土：直径小于0. 15mm，重量百分比为15?35% ；b.逐渐加水，缓慢将混合物摇制成直径为3?IOmm的颗粒状填料；c.将制得的直径为3?IOmm的颗粒状填料放入烘箱，于30?50°C下烘干；d.将填料移入马弗炉中，在隔绝氧的条件下，于250?600°C下焙烧2?4小时；e.待填料焙烧结束、冷却后，制得规整化铁碳微电解填料。说明规整化铁碳微电解填料制备方法技术领域 [0001] 本发明属铁碳微电解污水处理方法技术领域，具体涉及一种铁碳微电解填料的制备方法。背景技术 [0002] 微电解法是利用金属腐蚀原理，形成原电池对废水进行处理的良好工艺，又称为内电解法、零价铁法、铁屑过滤法、铁碳法，是一项被广泛研究与应用的废水处理技术，因其工艺简单、操作方便，且可达到“以废治废”的目的，近年来受到广泛重视。 [0003] 但大量研究结果表明，该法在应用中存在诸多缺陷，填料运行一段时间后，由于铁的腐蚀，容易出现结块和沟流，使铁碳微电解填料处理效果降低，同时铁屑表面会生成一层金属氧化物和氢氧化物膜，致使铁屑钝化，进而导致微电解过程中断，影响处理效果。发明内容 [0004] 本发明的目的在于提供一种可防止铁碳微电解填料板结、钝化，对污水有良好处理效果的微电解填料制备方法。

铁碳微电解技术概述

1.4.1铁炭微电解技术概述微电解技术，又称内电解、铁还原、铁炭法·零价铁法、铁屑过滤法等技术，是被广泛研究与应用的一项废水处理技术。 1.4.2铁炭微电解作用机理 (l)氧化还原反应铁是活泼金属，在偏酸性水溶液中能够发生如下反应: Fe+2H+→Fe2++H2↑ 当水中存在氧化剂时Fe2+可进一步被氧化为Fe3+。从铁的电极电位可以知道，在金属活动顺序表中排在铁后面的金属有可能被铁置换出来而沉积在铁的表面上。同样，其他氧化性较强的离子或化合物也会被铁或亚铁离子还原成毒性较小的还原态。铁的还原能力也可使某些有机物被还原成还原态物质:硝基苯可被活性金属还原成胺基就是其中一例，还原后的胺基有机物颜色较淡，且易被微生物氧化分解，使废水中的色度得以降低，可生化性提高为进一步的生化处理创造了条件。 (2)原电池反应铸铁是铁和碳的合金，即由纯铁和碳化铁(Fe3C)及一些杂质组成，碳化铁为极小的颗粒，分散在铁内，且碳化铁的腐蚀趋势低。因此，当铸铁屑浸入水中时就构成了成千上万个细小的微电池，纯铁为阳极，碳化铁及杂质则成为阴极，发生电极反应，这就是微观原电池。当体系中有活性炭等宏观阴极材料存在时，又可以组成宏观原电池。这样，铁屑在受到微原电池腐蚀的同时又受到大

原电池的腐蚀，因而能加速电极反应。其基本电极反应如下: 阳极反应: Fe-2e-→Fe2+ E(Fe2+/Fe)=-0.44 V 阴极反应: 2H++2e-→2[H]→H2 E O(H+/H 2)=0.ooV 当有O2存在时: 02+4H++4e→2H2 O(酸性溶液)(1.4) E O(O2)=1.23V 02+2H2 O+4e→4OH-(碱性及中性溶液)(1.5) E0(O2/OH-)= 0.40V 当然，阴极过程也可以是有机物的还原。由上述电极反应的电极电位可知，在酸性充氧情况下电极反应的E0最大，反应(l.4)进行的最快，该反应不断消耗废水中的H+而使其pH上升，因此，反应的pH低、酸度大时，氧的电极电位提高，微电池的电位差加大，促进了电极反应的进行。从这理论上解释了酸性废水微电解反应效果较好的原因。由于Fe2+的不断生成能有效的克服阳极的极化作用，从而促进铁的电化学腐蚀，使大量的Fe2+进入溶液，具有较高的化学还原活性。在酸性溶液中，电极反应所产生的新生态[H]，能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，破坏发色和助色基团，达到脱色目的;同时铁是活泼金属，它的还原能力可使某些氧化基

铁碳微电解填料塔

铁碳微电解填料塔山东铁碳微电解填料水处理参数：ph值停留时间曝气絮凝沉淀（铁碳微电解填料）方案------印染废水水量大、色度深、碱性强、水质变化大，难降解有机污染物含量高。目前，印染废水普遍采用生化法、混凝沉淀法、混凝气浮法和活性炭吸附法进行处理。这些方法投资费用高，管理难度大，脱色效果和去除率都不理想。近几年来报道了许多用电化学法处理印染废水的研究成果和技术专利，并应用于各种规模的印染企业的废水治理工程，收到了良好的效果。利用微电解法处理染料废水，CODcr去除率达67%左右，脱色率几近100％。结果表明酸性废水有利于去除CODcr,和脱色，选择pH值为4的酸性废水为宜；延长微电解反应时间有利于提高处理效果，但会增加投资和运行费用，反应时间控制在5O min为宜；石灰乳的用量过多或过少均会影响CODcr的去除，调pH值为9时较合适；微电解反应器选择铁屑与焦炭的质量比为1：1效果佳。铁炭微电解法处理实际生产染料废水，《铁炭微电解填料报道》实验结果表明，微电解法对染料废水有明显的去除效果，进水pH为l左右、接触时间为0.5h时，COD的去除率在60％左右，色度去除率大于94％；微电解法主要通过氧化还原作用和铁的絮凝作用去除COD 和色度。（铁碳微电解填料）方案------工艺影响因素及设计参数：影响微电解工艺处理废水效果的因素有许多，如pH值、停留时间、处理负荷、铁碳比、通气量等。这些因素的变化都会影响工艺的效果，有些可能还会影响到反应的机理。 pH值通常pH值是一个比较关键的因素，它直接影响了铁碳填料对废水的处理效果，而且在pH 值范围不同时，其反应的机理及产物的形式都大不相同。一般低pH值时，因有大量的H＋，而会使反应快速地进行，但也不是pH值越低越好，因为pH值的降低会改变产物的存在形式，如破坏反应后生成的絮体，而产生有色的Fe2＋使处理效果变差。因此，一般控制在pH值为偏酸性条件下，当然这也因根据实际废水性质而改变。停留时间停留时间也是工艺设计的一个主要影响因素，停留时间的长短决定了氧化还原等作用时间的长短。停留时间越长，氧化还原等作用也进行得越彻底，但由于停留时间过长，会使铁的消耗量增加，从而使溶出的Fe2＋大量增加，并氧化成为Fe3＋，造成色度的增加及后续处理的种种问题。停留时间并非越长越好，而且对各种不同的废水，因其成分不同，其停留时间也不一样。停留时间还取决于进水的初始pH值，进水的初始pH值低时，则停留时间可以相对取得短一点；相反，进水的初始pH值高时，停留时间也应相对的长一点。

废水处理之铁碳微电解技术解析

废水处理之铁碳微电解技术解析 1、铁碳微电解法概述铁屑（较多使用铸铁屑）为铁-碳合金，当浸没在废水溶液中时，就构成一个完整的微电池回路，形成一种内部电解反应，这就是微电解。而在铸铁屑中再加入惰性碳（如石墨、焦炭、活性炭、煤等）颗粒时，铁屑与炭粒接触，形成的大原电池即为铁碳微电解法。 2、技术原理铁碳微电解技术主要利用了铁的还原性、铁的电化学性、铁离子的絮凝吸附三者共同作用来净化废水。铁碳微电解工艺的电解材料一般采用铸铁屑和活性炭或者焦炭，当材料浸没在工业废水（例如焦化废水、电镀废水）中时，发生内部和外部两方面的电解反应。一方面铸铁中含有微量的碳化铁，碳化铁和纯铁存在明显的氧化还原电势差，这样在铸铁屑内部就形成了许多细微的原电池，纯铁作为原电池的阳极，碳化铁作为原电池的阴极，在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应，使铁变为二价铁离子进入溶液。此外，铸铁屑和其周围的炭粉又形成了较大的原电池，因此在利用微电解进行废水处理的过程实际上是内部和外部双重电解的过程，或者称之为存在微观和宏观的原电池反应。另外，为了增加电位差，促进铁离子的释放，也可在铁碳微电解填料中加入一定比例催化剂。发生电化学反应过程如下：阳极（Fe）：Fe-2e→Fe2+E（Fe/Fe2+）=0.44V 阴极（C）：2H++2e→H2E（H+/H2）=0.00V 反应中，产生了初生态的Fe2+和原子H，它们具有高化学活性，能改变废水中许多有机物的结构和特性，使有机物发生断链、开环等作用。若有曝气，还会发生下面的反应： O2+4H++4e→2H2OE（O2）=1.23V O2+2H2O+4e→4OH-E（O2/OH-）=0.41V Fe2++O2+4H+→2H2O+Fe3+

铁碳微电解填料预处理工艺

铁碳微电解填料水处理--铁碳微电解填料预处理工艺科学的铁碳微电解填料最佳配方：经过上百次对企业废水进行试验，在取得第一手试验数据的基础上反复调整配方，让配方更加合理，杜绝了很多同类产品开始使用时效果明显日后效能逐渐下降的弊端，使普茵沃润环保的产品在使用过称中效能更加长久，并且在产品中添加了许多微量元素，以促进铁离子释放，使废水处理效果更加显著。科学的铁碳微电解填料高温烧结养护过程：使烧结后的产品强度高，在使用过称中不会因为水侵过久而松软变散导致损耗过多；成品率大为提高，降低了产品成本，以达到薄利多销让利于客户的目的。科学的质量保证服务体系：让您在使用过程中无后顾之忧，我们的产品顾问随时接受您的咨询并可以上门指导服务，帮助您使用调试。 <一>铁碳微电解填料参数/实验数据：【性质】免更换效率高防板结钝化【用途】各种高浓度废水的去除，降低色度、COD，去除重金属，提高B/C比值，提高可生化性。【主要成分】铁（75%-85%）碳（10%-20%）少量贵金属、催化元素【使用方法】添加到微电解设施中使用【包装】袋装【注意事项】 ①填料要保持干燥，避免浸水或受潮。 ②已经投入使用的填料，工程停止运转之后仍要用废水浸泡，以免氧化。 ③视情况定期对填料进行反冲洗。【技术指标】 ①比重：1.1吨/立方米 ②比表面积：1.2平方米/克 ③空隙率：65% ④物理强度：≥1000KG/CM <二>铁碳微电解填料--污水处理方案--【适用废水种类】：（1）染料、印染废水；焦化废水；石油化工废水； ----经微电解处理后，色度、COD大幅度降低，同B/C比值显著提高。（2）石油废水；皮革废水、造纸废水、木材加工废水； ----经微电解处理后，色度、COD大幅度降低；同B/C比值显著提高。（3）电镀废水；印刷废水；采矿废水；其他含重金属废水； ----经微电解处理后，色度、COD大幅度降低，同时达到去除重金属的目的。（4）有机磷农药废水，有机氯农药废水； ----经微电解处理后，色度、cod\大幅降低，除磷、除硫化物的同时可生化性大幅提高。铁碳微电解填料，铁碳微电解填料厂家，铁碳微电解填料价格铁碳填料/铁炭填料，铁碳填料/铁炭填料厂家，铁碳填料/铁炭填料价格 <三>铁碳微电解填料-铁炭微电解【作用原理】微电解技术是目前处理高浓度、高色度、高含盐量、难生物降解有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。铁碳微电解填料浸入废水中时，由于铁和碳之间的电

铁碳微电解的反应原理

铁碳微电解的反应原理：电化学反应的氧化还原。铁屑对絮体的电附集和对反应的催化作用。电池反应产物的混凝，新生絮体的吸附和床层的过滤等作用的综合效应的结果。其中主要作用是氧化还原和电附集，废铁屑的主要成分是铁和碳，当将其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,且阴极反应消耗了大量的H+生成了大量的OH-,这使得废水的pH值也有所提高。当废水与铁碳接触后发生如下电化学反应: 阳极:Fe-2e—→Fe Eo(Fe/Fe)=0.4 阴极:2H++2e—→H2 Eo(H+/H2)=0V 当有氧存在时,阴极反应如下: O2+4H++4e—→2H2O Eo(O2)=1.23V O2+2H2O+4e—→4OH- Eo(O2/OH-)=0.41V 有试验在铁碳反应后加H2O2，阳极反应生成的Fe2+可作为后续催化氧化处理的催化剂,即Fe2+与H2O2构成Fenton试剂氧化体系。阴极反应生成的新生态[H]能与废水中许多组分发生氧化还原反应,破坏染料中间体分子中的发色基团(如偶氮基团),使其脱色。通过铁碳曝气反应,消耗

了大量的氢离子,使废水的pH值升高,为后续催化氧化处理创造了条件。催化氧化原理向废水中投加适量的H2O2溶液与废水中的Fe2+组成试剂,它具有极强的氧化能力,特别适用于难降解有机废水的治理。Fenton 试剂之所以具有极强的氧化能力,是由于HO被Fe催化分解产生?OH(羟基自由基)。生化性能改善和色度去除的机理微电解对色度去除有明显的效果。这是由于电极反应产生的新生态二价铁离子具有较强的还原能力,可使某些有机物的发色基团硝基—NO2 、亚硝基—NO 还原成胺基—NH2 ,另胺基类有机物的可生化性也明显高于硝基类有机物;新生态的二价铁离子也可使某些不饱和发色基团(如羧基—COOH、偶氮基-N＝N-) 的双键打开,使发色基团破坏而除去色度,使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性。此外,二价和三价铁离子是良好的絮凝剂,特别是新生的二价铁离子具有更高的吸附-絮凝活性,调节废水的pH 可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀,吸附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子,可进一步降低废水的色度,同时去除部分有机污染物质使废水得到净化。微电解处理废水自诞生以来，便引起国内外环保研究学者的关注，并进行了大量的研究!已有很多专利和实用技术成果。最近几年，微电解处理工业废水发展十分迅速，现已用于印染、电镀、石油化工、制药、煤气洗涤、印刷电路板生产等工业废水及含砷、含氟废水的处理工程，并收到了良好的经济效益和环保效果。微电解工艺对废水的脱色有良好处理的效果，且以废治废，运行费用低，因此在我国将具有良好的工业应用前景。

铁碳微电解处理高浓度有机废水

微电解法技术概述：微电解法是利用金属腐蚀原理，形成原电池对废水进行处理的良好工艺，又称内电解法、铁屑过滤法等。该法具有适用范围广、处理效果好、使用寿命长、成本低廉及操作维护方便等优点，并使用废铁屑为原料，也不需要消耗电力资源，使得该工艺技术自诞生开始，即在美、苏、日等国家引起广泛重视，已有很多的专利，并取得了实用性的成果。该工艺是20世纪70年代应用到废水治理中的，而我国从20世纪80年代开始这一领域的研究，也已有不少文献报道。特别是近几年来，进展较快，在印染、造纸、电镀、石油化工废水以及含砷、含氰废水治理方面相继有运行报道。微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。当系统通水后，设备内会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H] 、Fe2 + 等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用；生成的Fe2 + 进一步氧化成Fe3 +，它们的水合物具有较强的吸附- 絮凝活性，特别是在加碱调pH 值后生成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一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量吸附水中分散的微小颗粒，金属粒子及有机大分子。其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。该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便，不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解高浓度废水的处理可大幅度地降低COD和色度，提高废水的可生化性，同时可对氨氮的脱除具有很好的效果。传统上微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木炭，使用前要加酸碱活化，使用的过程中很容易钝化板结，又因为铁与炭是物理接触，之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用，这导致了频繁地更换微电解材料，不但工作量大成本高还影响废水的处理效果和效率。另外，传统微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间，增加了吨水投资成本，这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。铁碳微电解填料是目前处理印染、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。但是传统的微电解填料（铁屑+碳粒）有板结缺陷。由我公司研发的铁碳微电解填料，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。铁碳微电解填料通过13000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

铁碳微电解和芬顿氧化法在制药废水处理中应用与研究分析

铁碳微电解和芬顿氧化法在制药废水处理中应用与研究邱国栋1 朱沈武2 （江苏维尔思环境工程有限公司，江苏盐城）摘要：本研究分别利用铁碳微电解法和铁碳微电解+芬顿氧化法对高浓度的制药废水进行预处理，通过对比实验前后的COD值、氨氮及其去除率，探讨铁碳微电解法和Fenton氧化法对制药废水预处理效果。铁碳微电解+芬顿氧化处理比铁碳微电解处理在高浓度的制药废水的预处理过程中COD降低更加明显、COD去除率更高，提高了废水的可生化性。关键词：铁碳微电解；芬顿氧化法；制药废水；可生化性；去除率 Research and Application of Iron-carbon Micro-electrolysis and Fenton Oxidation in Pharmaceutical Wastewater Treatment Author：Qiu Guodong1Zhu Shenwu2 (Jiangsu Wealth Environmental Engineering Co., Ltd. Jangsu Yancheng) Abstract: Iron-carbon micro-electrolysis and Fenton oxidation were respectively used to treat pharmaceutical wastewater in this study. The effect of iron-carbon micro-electrolysis and Fenton oxidation in pharmaceutical wastewater treatment was discussed by comparing the COD value, ammonia nitrogen and removal rate. Comparing iron-carbon micro-electrolysis and Combination of iron-carbon micro-electrolysis and Fenton oxidation in high concentration pharmaceutical wastewater treatment, the COD was more obviously decreased , the COD removal rate was higher, and the biodegradability of wastewater was improved. Keywords:Iron-carbon Micro-electrolysis；Fenton Oxidation；Pharmaceutical Wastewater；Biodegradability；Removal rate 正文 1前言近些年来我国制药行业不断发展，伴随着其产生的制药废水也逐渐成为重要的污染源。近几年国家对环保的越来越重视，政府和社会发展环保的力度不断增大，如何处理这种废水也成为当今环境保护的一个重点。制药废水是工业废水中常见且比较难处理的一种废水，具有成分复杂，有机物含量高，毒性大，色度深，含盐量高，COD值高且波动性大，废水的BOD5/COD cr值差异较大，可生化性差等特点，属于难降解高浓度有机废水，易造成水环境污染，威胁人们的健康［1］。 2作用机理 2.1 铁碳微电解 2.1.1电化学反应（氧化还原反应）铁碳微电解反应体系实际上是内部和外部双重电解反应，内部反应是铁屑中存在微量的碳化铁与纯铁之间存在明显的氧化还原电位差，产生很多细微的原电池，发生电化学反应［2］。外部反应是该体系的主要反应，废铁屑与惰性碳(如石墨、焦炭、活性炭、煤等)在酸性充氧条件下发生以下的电化学反应：阳极：Fe－2e→Fe2+Eo(Fe2+/Fe) =-0.44V 阴极：2H+＋2e→2［H］→H2Eo(H+/H2)=0.00V 该反应体系中，产生的了新生态的Fe2+和原子H，它们具有高化学活性,能改变废水中许多有机物的结构和特性,使有机物发生断链、开环等作用，有机官能团发生改变，从而达到降解有机物的效果，提高了废水的可生化性。当水中存在氧化剂时，亚铁离子将会进一步被氧化为三价铁离子。制药废水中氧化性较强的离子或化合物就会被铁或亚铁离子还原成毒性较小的还原态［3］。

微电解铁碳填料工艺流程

新效【铁碳微电解】普茵沃润-----行业资讯----介绍：普茵沃润微电解填料----铁碳填料----内电解填料---污水处理填料--------用于染料废水、焦化废水、石油化工废水、皮革废水、造纸废水、木材加工废水、电镀废水、印刷废水、采矿废水、含重金属废水、农药废水目录 1基本内容 1基本内容微电解填料新型【微电解填料】和传统【微电解填料】的比较微电解处理技术各单元可作为单独处理方法使用，也可作为生物处理的前处理工艺，利于污泥的沉降和生物挂膜。新产品的面世，相信所有用户在关心效果的同时还关注着产品价格，下面将说明下本产品的市场价格以及定价的依据，并将新型填料的使用成本和传统填料作个对比。一、传统铁碳床微电解填料 1、铁屑刨花（含碳量约2%）：如今市场价格在3000元/吨上下浮动，折合3.5~4.0吨/立方，市场价格在1.0~1.2万元/立方；

2、维持初始的处理效果的时间只能1~2月； 3、带来板结、钝化、铁泥堵塞，对设备带来损伤，并需要更换新的填料，实际使用成本高得惊人二、铁碳床微电解新型填料：（1）原料99%高纯铁粉、高纯碳粉、多种活性金属等；（2）工艺：高温烧结难度极高，铁粉烧结的同时保存碳粉，还要在规整化的填料表面产生无数的微孔，使之比表面结最大化，微电解效果显著，让生物挂膜容易。（3）价格计算：高纯铁粉、碳粉进来市场价格上涨很多，算上人工成本及能耗等加工成本，价格初步定在12000~15000之间。 2014全国一级建造师资格测试备考资料真题集锦建筑工程经济建筑工程项目管理建筑工程法规专业工程管理和实务（4）新型填料的消耗量：每年只需补充少量即可，但没有传统填料更换的麻烦和上述三大问题，而且对设备损害减少。和传统填料相比，在实际使用中，新型填料增长了使用寿命，减少了对设备的损耗，延长了设备的使用寿命，且无需大量人力更换填料，节约了劳动力，总体费用会比使用传统填料节约大笔费用。微电解法用于废水的处理微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺,又称内电解法. 新型活性催化微电解

尾水铁碳微电解芬顿氧化处理方案

华中药业尾水铁碳微电解-芬顿氧化处理方案一、水质现状分析华中药业废水经前端工艺处理后各阶段水质状况如下表所示：水质现状废水各工艺段运行较稳定，前端芬顿-厌氧-高负荷好氧效果均良好。通过控制磷酸盐废水进入，综合废水总磷含量明显下降，连续再运行一段时间，处理系统中总磷将下降，有望可在末端处理中将总磷处理达标。系统对氨氮降解效果良好，出水氨氮已能达标。而废水CODcr由于经过高负荷好氧降解后废水可生化性较差，后两段A/O处理效率低，导致出水CODcr还在600~700mg/L，总磷150mg/L 以上，为使出水CODcr能达到300mg/L以下，总磷达到1mg/L以下，需要在末端采取深度处理工艺。二、铁碳微电解-芬顿氧化+氯化钙脱碳除磷同步处理工艺 1、工艺说明废水在酸性条件下与铁碳进行微电解反应，同时加入双氧水，利用铁碳微电解产生的亚铁离子催化芬顿反应，结束后回调pH，投加氯化钙、PAC、PAM进行混凝沉淀。 2、实验结果分析小试实验结果从实验结果得知，生化废水CODcr在650mg/L以内，总磷在150mg/L以内

时，经该工艺处理后CODcr可降至220mg/L，总磷达到1mg/L以下。同时出水色度有显著下降，达到5倍以内，工艺产污泥量约20%。 3、成本分析该工艺所需药剂成本如下表所示：加药成本核算 4、运行实施方案深度处理在末端芬顿氧化处理池中进行，工艺运行控制及加药点布置如下图所示：如图所示末端反应池共分8格，废水进入末端处理池，于第1格反应池投加酸调节pH，于第2、3、4、5、6格反应池离池底0.5m处架空防腐材质的穿筛板（孔径大小为3cm），于筛板上方均匀铺设铁碳填料。双氧水投加至第2格反应池，启动曝气搅拌反应，于第7格反应池投加碱、氯化钙和PAC，于第8格反应

铁碳微电解及光催化实验

铁碳微电解填料-光芬顿实验 1.1 方法提要在酸性环境下时，铁碳微电解填料内部铁碳原子之间产生电极电位差，形成原电池系统,使某些物质还原，断键，降解，改变溶液中某些物质分子结构。 2.仪器电磁式空气泵（50L/min，带曝气头）；烧杯：1000 mL，100mL；玻璃棒；酸度计；磁力搅拌器；秒表 3.试剂 3.1硫酸溶液（1+3）：将1体积硫酸(ρ20=1.84g/mL)在水浴冷却下缓缓加入到3体积纯水中；氢氧化钠溶液(100g/L)：称取10g氢氧化钠（NaOH）,溶于纯水中，稀释至100ml；聚合氯化铝溶液（PAC）（30g/L）：称取3g聚合氯化铝,溶于纯水中，稀释至100ml；聚丙烯酰胺溶液(PAM)（3g/L）：称取0.3g 聚丙烯酰胺,溶于纯水中，稀释至100ml；30%过氧化氢。注：聚合氯化铝及聚丙烯酰胺溶于水后易水解，需现配现用。 4.实验步骤 4.1 将空气泵的曝气头置于1L烧杯底部（中心位置左右）。 4.2 取微电解填料，放入1L烧杯中，压住曝气头，填料层高度到500mL刻度线，使填料均匀分布在烧杯内。 4.3 取要实验的污水，充分混匀后，将PH值调节到2-3，倒入烧杯中，污水高度稍微没过填料层。 4.4 开曝气机曝气，控制气水比大约3：1～5：1（注：如图所示，水面表现沸腾）。

4.5 开始计时，每过10分钟测量污水PH变化，如果PH高于3，滴加适量酸，持续保持PH在3以下。（北方三潍OH铁碳填料活性高，PH值上升较快，一般8-10分钟调节PH值）。 4.6 分别作60分钟、90分钟、120分钟、150分钟实验，较难处理的水可适当延长处理时间。（一般类污水120分钟实验即可，效果显著，具体各种类污水实验时间请咨询北方三潍环保）。 4.7将试样分别倒入另一烧杯中，调节PH值8-9，滴加适量PAC及PAM进行沉淀。 4.8取上清液用定性滤纸过滤。 4.9根据相应国标方法检测，得出结果。根据大量理论及实践数据，微电解后，产生的过量超高活性亚铁离子与过氧化氢组成芬顿试剂，生成超强氧化性的羟基自由基，在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之破环、断键，分子结构破坏，最终氧化分解，降低COD、氨氮、色度等效果显著，建议配合芬顿实验得出最佳结果。 5光-芬顿实验 5.1取4.6中的试样300ml，将PH值调节到3-4，分别倒入500ml烧杯中，加入TiO23.6g，用高压采灯照射，并进行曝气搅拌，使TiO2充分与废水溶液接触。 5.2 向试样中滴加2ml双氧水，2g绿矾（具体加药量需根据填料含铁量计算，一般为nFe2+：n双氧水=1:6）。开曝气机曝气，控制气水比大约3：1～5：1（注：水面表现沸腾）。 5.3开始计时，每过10分钟测量污水PH变化，如果PH高于4，滴加适量酸，持续保持PH在3.5左右。

铁碳微电解技术

铁碳微电解技术一、铁碳微电解法概述铁屑(较多使用铸铁屑)为铁-碳合金,当浸没在废水溶液中时,就构成一个完整的微电池回路,形成一种内部电解反应,这就是微电解。而在铸铁屑中再加入惰性碳(如石墨、焦炭、活性炭、煤等)颗粒时,铁屑与炭粒接触,形成的大原电池即为铁碳微电解法。二、技术原理铁碳微电解技术主要利用了铁的还原性、铁的电化学性、铁离子的絮凝吸附三者共同作用来净化废水。铁碳微电解工艺的电解材料一般采用铸铁屑和活性炭或者焦炭，当材料浸没在废水中时，发生内部和外部两方面的电解反应。一方面铸铁中含有微量的碳化铁，碳化铁和纯铁存在明显的氧化还原电势差，这样在铸铁屑内部就形成了许多细微的原电池，纯铁作为原电池的阳极，碳化铁作为原电池的阴极，在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应，使铁变为二价铁离子进入溶液。此外，铸铁屑和其周围的炭粉又形成了较大的原电池，因此在利用微电解进行废水处理的过程实际上是内部和外部双重电解的过程，或者称之为存在微观和宏观的原电池反应。另外，为了增加电位差，促进铁离子的释放,也可在铁碳微电解填料中加入一定比例催化剂。发生电化学反应过程如下：阳极(Fe):Fe - 2e→Fe2+ E(Fe/Fe2+)=0.44V 阴极(C) :2H+ + 2e→H 2 E(H+/H 2 )=0.00V 反应中，产生了初生态的Fe2+和原子H，它们具有高化学活性,能改变废水中许多有机物的结构和特性,使有机物发生断链、开环等作用。若有曝气，还会发生下面的反应： O 2+ 4H+ + 4e→ 2H 2 O E(O 2 )=1.23V

O 2+ 2H 2 O + 4e → 4OH- E(O 2 /OH-)=0.41V Fe2+ + O 2 + 4H+ → 2H 2 O + Fe3+ 反应中生成的OH-是出水pH值升高的原因，而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH) 3 胶体絮凝剂,可以有效地吸附、凝聚水中的悬浮物及重金属离子,且吸附性能远远高于一般的Fe(OH) 3 ，从而增强对废水的净化效果。三、工艺流程图1 铁碳微电解技术工艺流程铁碳电极反应需要在酸性条件下进行反应才能达到较好的效果，因此在反应之前需要将废水pH值调至3~4,反应结束后pH值为5.7左右，一般的为了除去废水中存在的Fe2+和Fe3+需要加碱将出水pH值调至弱碱性。四、工艺特点 1、反应速度快。填料采用微孔活化技术，比表面积大，同时配加催化剂，对废水处理提供了更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。 2、作用污染物范围广。微电解处理方法可以达到化学沉淀除磷的效果，还可以通过还原除重金属。对含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物质等都有很好的降解效果。

铁碳塔微电解填料

铁碳塔微电解填料铁碳塔微电解填料“三步走“《普茵沃润》铁碳微电解填料工艺指导资料”要点“分析； <第一步>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。<第二步>微电解填料优点：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。<第三步>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。

铁碳微电解工艺从开始应用到现今已表现出了许多的优点，具体可概述如下：（1）可同时处理多种毒物，占地面积小，系统构造简单，整个装置易于定型化及设备制造工业化；（2）适用范围广，在多个行业的废水治理中都有应用，如印染废水、电镀废水、石油化工废水等，均取得了较好的效果；（3）处理效果好，从各个厂的实际运行来看，该工艺对各种毒物的去除效果均较理想；（4）使用寿命长，操作维护方便，微电解塔（床）只要定期地添加填料便可。传统的微电解工艺在实际运行中也暴露了较多的问题，具体可概述如下：（1）铁屑处理装置经一段时间的运行后，铁屑易结块，出现沟流等现象，大大降低处理效果。吴金义等采用铁屑高频结孔技术有效地防止了铁屑结块现象的出现，这种技术在一定的温度下把铁屑烧结成类似活性炭的具有较大比表面积的多孔结构的物质，其中具有许多通道可使废水以较低的水头阻力通过，保证装置长时间地稳定处理效果，目前这种技术有待于继续研究和发展。且微电解塔高时，底部的铁屑压力作用过大，易结块，可能在运行过程中表面沉积沉淀物使铁产生钝化，降低处理效果而需定期反冲洗。（2）铁屑处理废水通常是在酸性条件下进行的，但在酸性条件下，溶出的铁量大，加碱中和时产生沉淀物多，增加了脱水工段的负担，而废渣的最终归属也成了问题。而且塔前与塔后的pH调节也较繁琐，目前在中性条件下的废水处理还有待于进一步研究

铁碳微电解技术

铁碳微电解技术铁碳微电解技术是经过不断的优化改良，能真正快速、低成本处理含重金属、高COD、高色度、高氨氮等高浓度有机废水的处理的理想工艺，突破了传统方法：高成本、生化面积大、难达标的瓶颈。技术特点：在短时间内（30-90分钟）去除污水中的有害物质。包括： 1、去除重金属：通过改变重金属元素的化学价，在催化和氧化的作用下变成金属化合沉淀物，将浓缩污泥内的重金属再分别提取出来，达到去除效果，去除率最高达99%。 2、去除色度：通过铁碳微电解的氧化作用产生新生氧，使色团受损而达到除色目的，最高去除率达98%。 3、去除COD：通过铁碳微电解的氧化作用断开大分子链，除了去除大部份COD值外，还能改善B/C值，有利后步生化处理，缩短生化时间及易于达标。处理污水种类： A、含重金属污水：电镀厂、线路板厂、采矿企业污水、化学污水。如果污水含氰化物小于60ppm，则不需分开处理，氰化物和重金属在反应时同时被去除，如果污水PH呈酸性，不需用瑊中和，可直接反应处理，反应完成出水自动变成中性或微瑊性。减少了用瑊中和的步骤和成本。 B、高COD、高色度污水：皮革厂（包括生皮及蓝湿皮）、肖皮厂、印花厂、染厂、垃圾渗透液等高浓废水，通过氧化基铁碳微电解设备处理，污水中的COD和颜色大部份被去除，使后续生化变得轻松容易，大大减少生化时间和面积，从而减轻投资成本和处理成本。一、电镀废水处理电镀厂废水：呈强酸性，有大量的氰化物和磷酸盐，在生产过程中还有铜、铬、锌、铅等重金属，用铁碳微电解技术处理电镀废水，含氰废水不用分开处理，且各种指标（包括重金属）全部达标排放。铁碳微电解技术是利用填料具有微电池反应、絮凝作用、和吸附共沉等综合作用，对废水处理表现出十分显著的效果。对技术原理作简要的分析：铁碳微电解技术原理：铁碳微电解产物具有很髙的化学活性，在阳极，产生的新生态Fe2+；在阴极，产生的活性[H]，均能与废水中许多污染物组份发生氧化还原反应，使大分子物质分解为小分子物质，使某些难生化降解的物质转变成容易处理的物质，提髙废水的可生化性。水中的重金属如六价铬和铁离子发生氧化还原反应。 3Fe+CrO2-+14H+-3Fe2++2Cr3++7H20 6Fe2++Cr2O72++14H+一6Fe3+ +2Cr3++7H2O 反应产生Fe2+，Fe2+易被空气中的O2氧化成Fe3+，生成具有强吸附能力的Fe(OH)3絮状物。反应式为： Fe2+＋2OH－→ Fe(OH)2↓ 4Fe2+＋O2＋2H2O＋8OH－→ 4Fe(OH)3↓ 生成的Fe(OH)3是活性胶状絮凝剂，其吸附能力比普通的Fe(OH)3强得多，它可以把废水中的悬浮物及一些有色物质吸附共沉淀而除去。吸附和共沉作用由于铁碳微电解生成的Fe(OH)2 和Fe(OH)3是形成的胶状聚合在一起有很大的吸附作用，和较大的比表面积，可吸附大量的不溶性物质和不溶性的电解质，并和各种金属离子。