FC系列铁碳内电解旋转床新工艺及成套装置

FC系列铁碳内电解旋转床新工艺及成套装置一、概述铁碳内电解法（铁碳微电解法）属于一种废水的电化学处理方法。其原理为利用工业废铁屑与焦炭（废活性炭）颗粒料在酸性废水中，粒料表面的铁（Fe）与碳化铁（Fe3C）自动产生的电极电位差发生电化学反应，构成一个由若干细小电流组成的庞大空间电场，废水中的污染物在此内电解床中进行电沉积氧化（或还原）反应。在此电场中铁作为阳极，碳（Fe3C）作为阴极，阳极的电极反应为：Fe—2e—→Fe2+、阴极的电极反应为2H++2e—→H2↑。阳极电位E0（Fe2+/Fe）=-0.44V，阴极电位E0（H+/H2）=0.00V铁碳内电解的结果产生了数量巨大的，具有高活性的新生态氢（H）和Fe2+。新生态氢（H）与废水中的污染物可以发生各种氧化、还原反应，其活性能足以使长链有机物断裂为短链，有机物大分子降解为小分子。使环状（杂环状）有机物开环断键降解，使带有发色基团偶氮键被打开而消解废水色度。使废水中采用物化法、生化法难以降解的污染物转化为可降解、易降解的物质，从而改善与提高了废水的整体可生化处理能力，为废水的净化达标治理提供可靠技术保障。特别对于难脱色、降解的高毒性、高色度、高浓度的电镀、化工、制药、染料、垃圾渗滤液废水处理更为不可缺少的工艺选择。新生态的Fe2+不仅具有很高的还原作用，而且也是一种良好的絮凝剂，具有强大的吸附絮凝活性。当后续处理提高PH值（9.0—10.0），即形成氢氧化铁絮凝状沉淀，十分方便将污染物分离移除。此外焦炭粒（废活性炭粒）作为多孔材料，对污染物具有一定吸附作用，增大了反应接触面积与反应停留时间。因此铁碳内电解技术是一种不依靠外界电源,以废治废、集电沉积、氧化还原、絮凝、吸附等各功能于一体的高效可靠的电化学处理方法，广泛适用于高浓度、高色度，难处理的有机废水，含铬废水、含氰废水、化工制药废水、印染农药废水、煤气焦化废水、垃圾渗滤液废水的净化治理。二、旋转内电解床与固定内电解床的区别与特点目前在重金属废水、电镀废水、有机化工废水、印染废水、焦化煤气、氰废水等治理中，基本上采用固定床，固定池、固定罐式的静态铁碳内电解反应器。其优点为：建造、安装简单，工程建设费用相对较低。缺点是在运行过程中由于Fe2+不断氧化为Fe3+，最终形成不溶性的氢氧化铁胶体。当其逐渐沉积吸附在铁屑表面而又不能及时清除时，就会破坏内电解回路的形成，内电解电流急剧下降，随之内电解降解效率下降。另一方面，形成的氢氧化铁胶体逐渐使床层胶凝板结，导致内电解床反应表面积丧失，同时床层通过阻力也逐渐增大，最终导致整个内电解处理系统失效。而一旦板结后的内电解料，形成了一种十分坚实而带绵性的固体，无法切割分离，致使床层的清洗、换料作业基本上不可能而造成设备的整体报废。对于铁碳制的铁碳内电解罐，虽然罐内作了树脂防腐，但由于防腐施工作业中不可避免的存在针孔、气泡等缺陷，以及装填内电解料的冲刮情况，在运行时由于罐体的钢制外壳通过上述存在的缺陷与内反应液形成电泳通路而产生电化学腐蚀逐渐扩展，罐体最终产生局部腐蚀、剥落、穿孔，而又不能采用焊补修复而致使整个罐体报废。鉴于固定床的以上弊病，我部研发了旋转床铁碳内电解反应器成套技术与装备，即保持了铁碳内电解技术的优点，同时也改正了固定床的缺陷与不足。本系列装置可以实现连续流处理工艺，进出废水流量可调，废水PH值可调，废水的处理停留时间可调，废水的处理程度可调，铁碳内电解料的增减量可调。铁碳内电解填料在运行时，依靠旋转筒体内设扬料板的翻卷，填料相互间的滚动，擦洗，完全确保内电解料表面无沉积、无胶结、无结垢，始终保持新鲜的反应界面。同时由于内填料在旋转时的内清洗作用，旋转筒体内也不结垢、不堵塞、在两者的共同作用下，可以确保系统净化工艺的平稳，长周期可靠运行。根据处理废水的不同水质，水量可以提供五种规格型号的产品（见附表）。旋转床的筒体主体材质可分为：SUS316、SUS304以及SUS304与Q235(不锈钢—碳钢)复合板，双面柔性搪瓷拼装钢板、工程塑料四种。本装置操作、维护十分方便，一经工艺参数调试完毕投入运行后，以后的日常运行不需另行添加药剂，可以实现无人值守。本部同时可以为用户提供针对不同废水的内电解处理工艺的设备选择建议，提供不同废水净化处理的系统环保工程工艺设计，提供配套的内电解填料配方与产品配套供应。也可以根据用户要求提供非规格装置的设计与制造生产、设备安装、物料试车的现场技术服务。三、铁碳内电解旋转床设备型号规格明细表型号外形尺寸∮×Lo×B单位：mm处理量m³/h主体材质装机功率（kw）运转速度（转/分）重量（kg）FC-800800×4000×10000.6—6碳钢内衬工程塑料碳钢不锈钢复合板全不锈钢2.22.5-83500FC-1000∮1000×6000×12004.8—11碳钢内衬工程塑料碳钢不锈钢复合板全不锈钢4.03.2-84500FC-1200∮1200×8000×140012—24碳钢内衬工程塑料碳钢不锈钢复合板全不锈钢5.53.2-85500FC-1500∮1500×10000×180018—36碳钢内衬工程塑料碳钢不锈钢复合板全不锈钢7.53.8-87500FC-1600∮1600×12000×200024—48碳钢内衬工程塑料碳钢不锈钢复合板全不锈钢115.1-88500四、部分工程案例（单位：mg/L）废水性质PHCODCNSS挥发酚1、含硫含氰水煤气废水处理量Q=2160m³/日处理前7—8400—42011—25.46.70.08—0.15处理后5—7150—1606—70.4未检出去除率61%65%94%2、染料工业废水PHCOD苯胺类硝基类色度处理量Q=3000m³/日处理前6—83000-50002005501000处理后3—41000-15005085200去除率67—70%75%85%80%3、有机化工废水PHCODBOD5BOD/COD色度处理量Q=3000m³/日含苯、萘、蒽、醌类有机废水处理前3—42500-3000140-2800.06-0.09\处理后3—4370-810100-2000.27-0.25\去除率73-85%29%4、制药废水PHCODBOD5BOD/COD色度处理量Q=1800m³/日处理前5—65000-60001500-18000.3800处理后4—51000-1800800-10000.45-0.8100去除率70—80%45—47%78%5、电镀废水PH总CrCr+6总镍总镉总锌总铜COD处理量Q=1500m³/日含铬、镍、镉、铜、锌、锡、银重金属混合废水处理前5-6200-700157-59050-12030-5080-140100-150380处理后6.5-80.5-0.80.10.20.030.60.260排放标准6-91.00.20.50.051.50.560