化工废水物化处理工艺介绍微电解

微电解技术简介2014年05月创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife主要内容一.微电解技术原理二.微电解工艺条件三.微电解反应器型式四.处理效果、运行费用与存在的问题五.微电解处理工程实例创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife主要内容一.微电解技术原理二.微电解工艺条件三.微电解反应器型式四.处理效果、运行费用与存在的问题五.微电解处理工程实例创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解技术原理主要技术原理微电解法又称为内电解法、零价铁法、铁屑过滤法、铁碳法,是近30年来被泛应用于染料、印染、重金属、农药废水处理的一种新兴的电化学方法。原理：当将铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中时，由于铁和碳之间的电极电位差，废水中会形成无数个微原电池。其中电位低的铁成为阳极，电位高的碳成为阴极，在酸性充氧条件下发生电化学反应，其反应过程如下：阳极(Fe):Fe-2e→Fe2+,阴极(C):2H++2e→2[H]→H2,从反应中看出，产生的了初生态的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，即充氧和防止铁屑板结。还会发生下面的反应：O2+4H++4e→2H2O；O2+2H2O+4e→4OH－；2Fe2++O2+4H+→2H2O+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、凝聚水中的污染物,从而增强对废水的净化效果（也可称为吸附和共沉作用）。创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解技术原理主要适用范围微电解法具有使用范围广、工艺简单、处理效果好等特点，尤其对于高盐度，高COD以及色度较高的工业废水的处理较其他工艺具有更加明显的优势。难生物降解的废水经铁碳微电解工艺处理后B/C比可大大提高，有利于后续生物处理效果的提高。国内一般将该工艺用于废水的预处理（如含硝基苯废水的预处理），或者与其他工艺联合（如Fenton氧化），以达到去除污染物的目的。目前，微电解处理技术的研究与应用主要针对某一种或某一类工业废水，尚未形成系统的理论与技术。创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife主要内容一.微电解技术原理二.微电解工艺条件三.微电解反应器型式四.处理效果、运行费用与存在的问题五.微电解处理工程实例创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解工艺条件工艺条件之【pH】pH值对处理效果的影响：pH值对微电解工艺较为关键，理论上进水的pH值越低，CODCr去除率越高，但工程上进水pH值一般控制在2-4之间。原因为低pH值虽能提高氧的电极电位,加大微电解的电位差,促进电极反应，但pH过低会导致铁的消耗量大,产生的铁泥也多，增加了处理费用。注重的问题：如果我们处理的工业废水不是酸性怎么办？那需要对进水进行酸化，其后出水还需要加碱（如果出水pH不高的话），运行费用能否承受？这是设计的时候需要考虑的问题。。创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解工艺条件工艺条件之【水力停留时间-HRT】HRT对处理效果的影响停留时间长短决定了反应作用时间的长短。理论上停留时间越长，氧化还原等作用进行得越彻底，但停留时间过长，会使铁的消耗量增加，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问题。根据经验，停留时间从30min到120min，CODCr去除率逐步升高，其后再延长停留时间对出水效果影响不大。所以在HRT方面想要达到最优化参数最好通过实验确定。创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解工艺条件工艺条件之【铁碳投加比】铁碳投加比:在铁中加入活性碳，铁与活性碳形成原电池，加快电极反应，提高反应效率。但当碳的体积比铁的体积大时，COD去除率随着碳投加量的增加而降低。因为碳过量，不仅提高运行成本，而且会抑制微小原电池的电极反应。根据经验，铁碳按1∶1的体积比或者质量比为2：1较为合理。创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解工艺条件工艺条件之【温度】温度对处理效果的影响：在一定的温度范围内，活化能基本不受温度变化影响。温度提高,电解速度加快，但实际工程一般只要达到常温就可以到达预期的处理效果。创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解工艺条件工艺条件之【曝气量】曝气对处理效果的影响：曝气可提高溶解氧浓度，增加原电池的阴极电极电势，加大原电池的电化学腐蚀动力，同时产生有利于反应的中间产物。其产生的气泡有利于溶液中铁碳填料的混合，可使填料相互摩擦而去除其表面沉积的钝化膜。但是，过大的曝气量会减少铁碳的接触，影响原电池反应。创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife主要内容一.微电解技术原理二.微电解工艺条件三.微电解反应器型式四.处理效果、运行费用与存在的问题五.微电解处理工程实例创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解反应器型式微电解反应器型式常用形式：微电解反应釜结构投加物料：80目左右铸铁粉（废水与投加的铁粉完全混合反应）搅拌功率：0.6-0.8kw/m3搅拌机创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解反应器型式微电解反应器型式结构：微电解反应池结构采用固定铁碳填料，底部采用滤板结构，水从上到下进行接触反应，底部通入空气进行搅拌。创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解反应器型式微电解反应器型式结构：微电解固定床结构采用固定铁碳填料，底部采用支撑结构，水从上到下进行接触反应。2020/7/17创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife主要内容一.微电解技术原理二.微电解工艺条件三.微电解反应器型式四.处理效果、运行费用与存在的问题五.微电解处理工程实例创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife处理效果、运行费用与存在的问题处理效果与运行费用去除效果：工业废水通过铁碳池后，可以降低废水的酸度，减少中和剂的使用量；废水的可生化性显著提高；在最佳工艺条件下COD的也可以得到不同程度的去除效果，根据行业不同，COD一般可达到30％-60％的去除效果，色度可达到色度去除率大于50％-80％的去除率。但跟处理废水类型及水质有较大关系。处理成本：微电解处理成本主要为铁碳药剂费用及电费，一般直接处理成本在4-6元/吨废水（不含污泥处置及设备折旧等费用）。创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife处理效果、运行费用与存在的问题存在的主要问题1.铁屑结块和表面钝化问题：长时间运行后铁电极上会产生沉积，形成一层钝化膜，阻碍了铁电极与碳形成稳定的原电池。此外，铁碳填料容易板结，阻碍了废水与填料的有效接触，形成短流，从而降低了废水的处理效果。2、出水返色问题：由于铁屑被氧化成Fe2+离子，又生成Fe3+，它们的水解产物Fe(OH)2和Fe(OH)3是造成返色现象的主要原因，并且末完全去除的Fe2+会在一定程度上会加剧这种“返色”现象。3.产生铁泥：必须作为危废处置，一定程度上增加了运行成本。开发新型铁碳填料，减少铁泥产生量，改变反应器结构型式是发展趋势。创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife主要内容一.微电解技术原理二.微电解工艺条件三.微电解反应器型式四.处理效果、运行费用与存在的问题五.微电解处理工程实例创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解处理工程实例工程实例-微电解多级串联处理硝化废水硝化废水水质情况：操作温度：70℃；操作压力：110kpa（a）；密度：985kg/m3/;流量：18630kg/h（正常）,20492kg/h（最大）;水质：MNT微量；DNT≤0.08w/t%；水≤99.00w/t%；NaCl≤0.01w/t%；Na/2CO/3≤0.06w/t%；NaNO/3≤0.45w/t%；Na/2SO/4≤0.28w/t%；其他≤0.14w/t%；COD≤8000mg/L。创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解处理工程实例工程实例-微电解多级串联处理硝化废水处理水量：30m3/h，共分为4组并联运行，每组又采用4座微电解反应器进行串联运行，HRT=3h，实际运行效果较好，进水COD在3000-4000mg/L，经微电解反应后出水COD在500-800mg/L，COD总去除率稳定在80％左右。采用4级串联的方式1级2级进水3级4级出水创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解处理工程实例工程实例-微电解多级串联处理硝化废水每一组串联运行，共分为4组并联运行。1级COD去除率约30％2级COD去除率约30％3级COD去除率约40％4级COD去除率约40％创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解处理工程实例工程实例-微电解多级串联处理硝化废水微电解反应区微电解平台创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解处理工程实例工程实例-微电解处理系列光引发剂废水指标废水COD(mg/L)SS(mg/L)pH盐含量(%)含酸量(%)高盐废水~300005001~14~10\低浓废水~10000\1~14≤2\出水≤400≤506~9\\本项目设计废水处理能力为60t/d，其中高浓废水为20t/d，低浓废水处理能力为40t/d，合同书规定高浓、低浓原废水进水水质条件如下水质情况：创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解处理工程实例工程实例-微电解处理系列光引发剂废水处理工艺：采用铁碳反应釜创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解处理工程实例工程实例-微电解处理系列光引发剂废水2台微电解串联运行内部搅拌机创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解处理工程实例工程实例-微电解处理系列光引发剂废水工段COD(mg/L)去除率(%)盐含量(mg/L)水量(t/d)进水出水高浓水蒸发脱盐～30000900070～100000～20调酸气浮900085008500～20催化氧化～1000055004515000～40铁碳-芬顿-中和沉淀5600400028.6～60调节池13001300\～3500～200水解酸化池1300110015.4\～200接触氧化110040063.6\～200二沉出水40035012.5\\排放要求≤400\\\B/C比由原来的0.1提高到0.35，大大提高了废水的可生化性创新环保科技服务绿色生活CreativeSolutionsforaGreenLife微电解技术原理应用展望随着工业的发展，污水处理的难度也越来越大。在难降解工业废水的处理技术中，微电解技术正日益受到重视，并已广泛应用在工程实际中。目前多用于化工、农药、染料、制药等色度高、可生化性差废水，用于降低有机污染和搞高废水可生化性。【适用废水种类】⑴.染料、印染废水；焦化废水；石油化工废水；------上述废水在脱色