铁碳内电解法深度处理焦化废水的研究

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第8期·3188·化 工 进展铁碳微电解技术在难治理废水中的研究进展王毅博1，2，冯民权1，刘永红2，李耀中2（1西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室，陕西 西安 710048；2西安工程大学环境与化学工程学院，陕西 西安 710048）摘要：铁碳微电解技术具有处理效率高、操作方便、占地面积小、原材料廉价和适用范围广等优点。

但在机理研究以及具体的实际应用过程中，仍存在一些问题有待解决。

因此，本文综合分析了铁碳微电解技术去除难治理废水中污染物的过程和机理，指出微电解作用机理的定量化及耦合关系是一个重要研究方向。

在应用研究方面，目前主要存在两个问题：①微电解材料的板结和钝化问题；②如何提高微电解工艺适用的pH 范围。

本文从材料合成和反应器的改进方面进行分析，针对前者问题，提出可采用纳米技术以及高温烧结技术合成新型微电解材料，以及采用流化床和内循环微电解反应器也可解决该问题；针对后者问题，提出可改性微电解材料，以及在微电解反应器上外加电场和采用臭氧曝气微电解。

最后，系统总结了该技术在印染废水、垃圾渗沥液、制药废水和重金属废水的应用概况。

关键词：铁碳；电解；材料；反应器；废水；环境中图分类号：X703 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）08–3188–09 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-2272Recent advances on iron-carbon micro-electrolysis technology forrefractory wastewaterWANG Yibo 1, 2, FENG Minquan 1, LIU Yonghong 2, LI Yaozhong 2（1State Key Laboratory of Eco-hydraulics in Northwest Arid Region, Xi'an University of Technology, Xi’an 710048, Shaanxi, China; 2College of Environment and Chemical Engineering, Xi’an Polytechnic University, Xi’an 710048,Shaanxi, China ）Abstract ：The iron-carbon micro-electrolysis technology has obvious advantages, such as high efficiency, ease of operation, less area requirement and cheap raw materials, and has a broad application prospect as well. But there are still some problems remaining to be solved for the mechanism research and practical application. Therefore, the removal mechanism of contaminant from refractory wastewater was comprehensively analyzed. The quantification and coupling relationship of the micro-electrolysis functional mechanism is an important research direction. There are still two major problems in the applied research. The first is agglomeration and passivation of the material. The second is how to improve the applicable pH range of micro-electrolysis. Synthesis of materials and improvement of the reactor were systematically analyzed in this paper. For the former problem, the nanotechnology and high-temperature sintering process could be applied to synthesize new material, and the employment of fluidized bed and internal circulation micro-electrolysis reactor were the solution to the problem. For the latter, modification of the micro-electrolysis material, and employment第一作者：王毅博（1987—），男，博士研究生，研究方向为污水处理。

铁炭微电解法预处理废水的研究铁炭微电解法预处理废水的研究摘要：废水处理是一项重要的环境保护任务。

铁炭微电解法是一种有效的预处理方法，通过在电解池中同时加入铁粉和活性炭粉，引入电流作用下的化学反应，可以有效去除废水中的有机物和重金属离子。

本文通过实验研究了铁炭微电解法处理废水的效果，并对其机理进行了分析。

一、引言废水处理是环境保护的重要任务之一。

目前，废水处理技术主要包括物理方法、化学方法和生物方法等。

然而，这些方法存在着效果不佳、成本高等问题。

因此，发展一种高效、低成本的废水预处理技术势在必行。

二、铁炭微电解法的原理铁炭微电解法是一种将铁粉和活性炭粉同时加入电解池中处理废水的方法。

通过加入直流电流，使得铁粉和活性炭粉在电解池中发生化学反应。

铁粉可以被氧化成Fe2+，而活性炭粉则在电流的作用下释放出氢气。

这些反应产生的还原剂和氧化剂能够有效地降解废水中的有机物和重金属离子。

三、实验设计本实验使用了一台电容量为1 L的电解池，并在其中加入了适量的铁粉和活性炭粉。

废水样品经过调整后，作为实验对象。

调整后的废水中含有有机物和重金属离子。

实验设置了不同的电流强度和电解时间，以研究其对废水处理效果的影响。

四、实验结果与讨论通过实验观察和数据分析，我们发现铁炭微电解法能够有效去除废水中的有机物和重金属离子。

随着电流强度的增加和电解时间的延长，处理效果逐渐提高。

在一定范围内，电流强度对去除有机物的效果具有正面影响。

然而，当电流强度过高时，电解过程中产生的气体将会影响反应的进行，从而降低废水处理的效果。

此外，实验还发现，铁炭微电解法对去除重金属离子的效果也较好，其原因是重金属离子能够与铁粉发生还原反应。

五、机理分析铁炭微电解法的废水处理机理主要包括还原、氧化和吸附效应。

铁粉能够通过被氧化为Fe2+的反应产生还原剂，从而加速有机物和重金属离子的降解。

活性炭粉释放出的氢气则促进了废水中有机物的氧化降解。

此外，铁粉和活性炭粉的表面也具有吸附性，能够吸附部分废水中的有机物和重金属离子。

205PRACTICE区域治理铁碳微电解-芬顿反应处理焦化废水实践江西省萍乡市萍乡萍钢安源钢铁有限公司环保部 巫福全摘要：焦化废水处理普遍是采用以活性污泥法为核心的生化处理工艺，但是生化出水COD指标很难达到排放标准。

随着环保要求的日益严格，为了稳定达到钢铁行业废水排放标准，生化出水还需进行深度处理。

目前，已经应用于焦化废水处理生产实践的深度处理方法主要有膜法处理、芬顿氧化、臭氧催化氧化、次氯酸钠氧化等方法。

其中芬顿氧化法（H 2O 2/Fe 2+）被认为是一种最有效、简单且经济的方法，其他方法则因初设成本或操作成本太高而较难被业者接受。

芬顿氧化法虽有高效率、低操作费的优点，但同时因其会产生大量的铁污泥，成为应用时的一大缺点。

关键词：芬顿催化；焦化废水；达标排放中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：2096-4595（2020）46-0205-0001萍安钢铁焦化厂停产后，生化废水处理系统中剩余约5000余吨焦化废水。

废水参数如下：挥发酚100～392mg/L ，化学需氧量1000～1940mg/L ，氨氮24～535mg/L 。

废水中含有较多有毒有害物质，同时COD 、氨氮浓度也相当高，成分较复杂。

原有的生化水处理系统由于各种原因失去处理功能。

项目要求废水经处理后能达到挥发酚5mg/L ，化学需氧量50mg/L ，氨氮5mg/L 。

本文通过对传统芬顿法的催化剂进行改进成固体催化剂后，应用于焦化废水处理的实践，不但能使水质达到要求，而且不会产生铁污泥等二次污染物。

一、铁碳微电解-芬顿工艺采用一种新型的具有表面微孔结构的新型固体催化剂代替硫酸亚铁。

固体催化剂类似球状，规格大小为φ3～25毫米，抗压强度800～1000Kg/cm 2，空隙率≥58%，比重为1～1.3吨/m 3，比表面积为1.2～1.5m 3/g 。

催化剂中铁碳融合成一体，其结构内部呈蜂状孔构成，有效地防止填料形成板结和钝化，且通过其内部具有的毛细管式气孔，可快速吸入废水，提高了反应效率。

焦化废水深度处理技术及其应用分析进展焦化废水是一种典型的含难降解有机污染物的工业废水，对环境污染严重。

因此，焦化废水的处理越来越多的受到相关学者及专家的重视。

但现有焦化废水处理技术很难连续稳定满足日益严格的环保要求，因此必须对生化处理后的焦化废水开展深度处理来解决环保问题。

本文综合阐述了近年来国内焦化废水的深度处理方法，为以后焦化废水的深度处理提供一些思路。

焦化废水是指在炼焦生产、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的各类废水，焦化废水的成分非常复杂，含有多种污染物质。

该类废水突出的特点是氨氮（NH3-N）浓度高，难生物降解，有机物含量高，实际生产过程中的水质水量变化大，一直是国内外废水处理的主要研究课题之一。

目前国内大部分的焦化厂普遍采用预处理（除油/蒸氨/脱酚等）一厌氧一兼氧一好氧一二沉池（上清液回流至兼氧，污泥回流至好氧），即预处理+A20工艺，处理后焦化废水指标基本稳定在二级排放标准，至于满足一级排放标准，还受多种因素制约。

由于环保要求越来越严格，加之水资源的紧张，要求焦化厂废水零排放的呼声越来越高，而部分地方环保要求更加严格，主要控制指标C0DCr≤50mg∕L o但现有焦化废水处理技术很难连续稳定满足日益严格的环保要求，必须技术创新,转换思路，寻求新技术，采用先进成熟设备等方法，对生化处理后的焦化废水开展深度处理来解决环保问题。

1焦化废水尾水处理技术及其应用焦化废水生化处理后的出水，COD等污染物一般都较难再直接生化处理，因此深度处理多采用Fenton氧化法、电化学法、膜法及组合工艺等方法处理。

1.IFenton试剂氧化法Fenton试剂是Fe2+和H202混合得到的一种强氧化剂（可产生氧化能力很强的-OH自由基），对于难生物降解的有机废水，该法具有反应迅速、温度和压力等反应条件易于满足、无二次污染等优势，近年来越来越受到业内人士的关注并给予较为广泛的研究。

赵晓亮，魏宏斌等人以实际焦化废水经A20工艺处理后的出水为研究对象，考察了Fenton试剂氧化法深度处理焦化废水的效果和影响因素。

铁炭微电解-Fenton试剂处理焦化含酚废水的研究
铁炭微电解-Fenton试剂处理焦化含酚废水的研究
用铁炭微电解-Fenton试剂对焦化含酚1 800 mg/L的废水进行处理后,可以满足进生化水质的要求.研究了初始pH, H2O2加入量,反应时间等因素对去除效果的影响.通过正交试验及单因素分析试验,确定最佳工艺条件:初始pH=3.0 ,H2O2投加量3.6 ml/L, 反应时间为180 min.此条件下废水再经絮凝处理,则出水挥发酚去除率达82%.
作者：陈阳赵海峰张营 CHEN Yang ZHAO Hai-feng ZHANG Ying 作者单位：陈阳,CHEN Yang(沈阳黎明环保设备制造有限公司,辽宁,沈阳,110043)
赵海峰,ZHAO Hai-feng(恩锑希,沈阳,环保产业有限公司,辽宁,沈阳,110001)
张营,ZHANG Ying(辽宁大学,辽宁,沈阳,110036)
刊名：辽宁化工英文刊名：LIAONING CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)：2009 38(6) 分类号：X703 关键词：Fenton 试剂 H2O2 除酚正交试验。

铁碳微电解法处理某化工厂废水的研究高彦林，张雁秋，薛方亮（中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州２２１００８）摘要：某化工厂废水主要成份为乙醛、少量三聚乙醛、四聚乙醛、吡啶和一些乙醛聚合物。

经吸附塔处理后出水ρ（ＣＯＤＣｒ）值在３０００￣４０００ｍｇ・Ｌ－１之间，ＢＯＤ５／ＣＯＤＣｒ只有０．０５，采用铁碳微电解方法进行预处理。

实验结果表明，最合适反应条件是进水ｐＨ值为２、铁碳比１∶２、停留时间为２ｈ，在此条件下ＣＯＤＣｒ去除率可达６４％以上，且进水浓度的变化对去除率影响不大。

而且，ＢＯＤ５／ＣＯＤＣｒ值在０．４５以上，提高了可生化性。

关键词：化工废水；铁碳微电解；ｐＨ值；铁碳比；停留时间；可生化性中图分类号：Ｘ３文献标识码：Ａ文章编号：１００４－８６４２（２００６）０５－００１１－０３收稿日期：２００６－０４－０９作者简介：高彦林（１９８１－），男，河北邯郸人，中国矿业大学在读硕士研究生，研究方向：水污染控制．ＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＷａｓｔｅｗａｔｅｒｂｙＦｅｒｒｉｃ－ｃａｒｂｏｎＭｉｃｒｏ－ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓＭｅｔｈｏｄＧＡＯＹａｎ－ｌｉｎ，ＺＨＡＮＧＹａｎ－ｑｉｕ，ＸＵＥＦａｎｇ－ｌｉａｎｇＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｉｓｗａｓｔｅｗａｔｅｒｉｓａｃｅｔａｌｄｅｈｙｄｅ，ｐａｒａｌｄｅｈｙｄｅ，ｍｅｔａｌｄｅｈｙｄｅ，ｐｙｒｉｄｉｎｅａｎｄｓｏｍｅａｃｅｔａｌｄｅｈｙｄｅｐｏｌｙｍｅｒｓ．ρ（ＣＯＤＣｒ）ｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｉｓｆｒｏｍ３０００ｔｏ４０００ｍｇ・Ｌ－１ａｎｄＢＯＤ５／ＣＯＤＣｒｉｓｏｎｌｙ０．０５，ｗｈｉｃｈｗａｓｔｒｅａｔｅｄｂｙｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｆｅｒｒｉｃ－ｃａｒｂｏｎｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓｉｓｐＨ＝２，Ｆｅ／Ｃ＝１∶２，ＨＲＴ＝２ｈ．Ｕｎｄｅｒｔｈｉｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｏｆＣＯＤＣｒｗａｓａｂｏｖｅ６４％．ＡｎｄｔｈｅｖａｌｕｅｏｆＢＯＤ５／ＣＯＤＣｒｗａｓａｂｏｖｅ０．４５，ｔｈｅｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒａｌｓｏｇｏｔｉｍｐｒｏｖｅｄａｆｔｅｒｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔＫｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｈｅｍｉｃａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；Ｆｅｒｒｉｃ－ｃａｒｂｏｎｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ；ｐＨｖａｌｕｅ；Ｆｅ／Ｃ；ＨＲＴ；Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｉｌｉｔｙ０引言化工废水一般具有成分复杂、毒性大、浓度高、治理难等特点，对于它的处理始终是环境工程领域的难题之一。

铁碳微电解法在废水处理中的研究进展及应用现状铁碳微电解法在废水处理中的研究进展及应用现状摘要：废水处理是保护环境、维护生态平衡的重要环节，而传统的废水处理方法存在工艺复杂、耗能高等问题。

近年来，铁碳微电解法作为一种新型废水处理技术，受到了广泛关注。

本文将对铁碳微电解法在废水处理中的研究进展和应用现状进行综述，以期为进一步推进废水处理技术提供参考。

1. 引言随着工业化进程的加快和人口的快速增长，废水排放成为了环境污染的主要源头之一。

为了达到环境保护和资源回收的目的，人们不断寻求高效、低成本的废水处理方法。

传统的废水处理方法如生物降解法、化学沉淀法等存在工艺复杂、资源浪费等问题。

因此，开发新型废水处理技术具有重要意义。

2. 铁碳微电解法的原理铁碳微电解法是一种以零价铁和碳材料为电极材料的微电解技术。

其处理过程中主要通过电化学反应来净化废水。

该方法主要包括氧化还原反应、电解沉淀、吸附等步骤。

在电极的作用下，铁和碳材料可以有效地催化废水中的有机物氧化、重金属沉淀等反应，实现对废水的净化。

3. 铁碳微电解法在废水处理中的研究进展3.1 铁碳微电解法的工艺优化针对铁碳微电解法的工艺优化研究，学者们通过调节电解反应参数、改变电解池结构等手段，提高了废水处理效果。

例如，调节电流密度、电解时间和电极间距等参数可以改变电化学反应的速率，进而提高有机物降解效率。

此外，改变电解池结构可以增加电极与废水接触面积，加快反应速率。

3.2 铁碳微电解法与其他技术的结合研究将铁碳微电解法与其他废水处理技术结合，可以进一步提高废水处理效能。

有学者将铁碳微电解法与生物降解法相结合，通过电极催化反应和微生物分解联合处理废水，取得了良好的处理效果。

此外，铁碳微电解法还可以与化学沉淀法、膜技术等结合，实现对废水中有机物和重金属的高效去除。

4. 铁碳微电解法在废水处理中的应用现状目前，铁碳微电解法已经广泛应用于工业废水处理、城市污水处理等领域。

铁炭微电解?混凝沉淀预处理化工有机废水本实验主要研究了上海某化工废水处理系统运行过程中,铁炭微电解?混凝沉淀对于去除ＣＯＤ、提高可生化性和降低酸度的效果. 1基本原理铁炭微电解是基于电化学中的电池反应,金属阳极直接和阴极材料接触在一起,浸没在电解质溶液中,发生电池反应而成腐蚀电池,金属阳极被腐蚀而消耗.其电极反应如下:阳极(Ｆｅ):Ｆｅ→Ｆｅ2++2ｅＥ0=-0.44Ｖ阴极(Ｃ):酸性条件下:2Ｈ++2ｅ→2〔Ｈ〕→Ｈ2Ｅ0(Ｈ+/Ｈ2)=0Ｖ酸性充氧条件下:Ｏ2+4Ｈ++4ｅ→2Ｈ2ＯＥ0(Ｏ2)=1.23Ｖ中性条件下:Ｏ2+2Ｈ2Ｏ+4ｅ→4ＯＨＥ0=0.40Ｖ由阴极反应可见,在酸性充氧的条件下,两者的电位差最大,腐蚀反应进行最快,这说明铁在还原曝气条件下处理化工有机废水的效果应该优于不曝气条件下的处理效果,对于这一点已在文献[1]中得到了证明.另外,阴极反应消耗了大量的Ｈ+会提高溶液的ｐＨ值.此外,在微电解的过程中还会发生下列反应:Ｆｅ2++Ｏ2+Ｈ+→Ｆｅ3++Ｈ2ＯＦｅ2++Ｈ2Ｏ+Ｈ+→Ｆｅ3++Ｈ2Ｏ2Ｆｅ2++Ｈ2Ｏ2→Ｆｅ3++ＯＨ+ＯＨ-Ｆｅ2++ＯＨ→Ｆｅ3++ＯＨ-其间所生成的羟自由基ＯＨ氧化性极强,可以使有机物氧化.另外由于电池的电极周围存在电场效应,使溶液中带电粒子在电场作用下定向移动,进行附集并沉积在电极上而被除去.电极反应生成的新生态的Ｆｅ2+及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后生成Ｆｅ(ＯＨ)2和Ｆｅ(ＯＨ)3胶体絮凝剂,具有很大的吸附絮凝能力.2实验条件与方法本实验以上海某化工有限公司的污水处理工程为依托而进行.该公司新上一套污水处理系统,以铁炭微电解?混凝沉淀作为预处理,前设格栅、调节池,后接生化处理系统.铁炭微电解池有效容积250ｍ3,反应时间4ｈ,曝气量1.5ｍ3气/ｍ3水?ｍｉｎ,有效水深4ｍ,铁炭层装填高度2ｍ,每月定期补充总装量的10%.混凝沉淀池主要是在铁炭微电解池出水中投加碱调ｐＨ进行混凝沉淀,其反应时间ｔ=30ｍｉｎ,总停留时间4ｈ,沉淀池表面负荷0.85ｍ3/ｈ?ｍ2,泥斗倾角55°.原水水质如表1所示.表1原水水质ＣＯＤＣｒ/(ｍｇ?ｌ1)1500～4000ＢＯＤ5/(ｍｇ?ｌ1)150～500ＢＯＤ5/ＣＯＤＣｒ0.1～0.2ｐＨ1～3Ｃｕ2+/(ｍｇ?ｌ1)0.6～1.5Ｐｂ2+/(ｍｇ?ｌ1)1.5～2.6 3实验结果与分析3.1混凝剂的选择与分析在该厂污水处理系统正常运行之后,经过两个多月的监测,在进水ｐＨ值均较低的情况下,经过铁炭微电解池以后,ｐＨ值均能提高至3～5的范围内,降低了废水的酸性,为了保证后续生化处理的正常运行,在铁炭微电解的出水中仍需要投加一定量的碱液进行中和.由于该化工有限公司本厂生产有剩余的废碱液,为了节约投资,在调节ｐＨ时采用了废碱液ＮａＯＨ.铁炭微电解池的出水中含有大量的新生态的Ｆｅ2+,在加碱调节ｐＨ值后生成的Ｆｅ(ＯＨ)2及进一步氧化后的Ｆｅ(ＯＨ)3是良好的胶体絮凝剂,为了验证其吸附絮凝效果,本实验选择了硫酸亚铁、三氯化铁、碱式氯化铝、硫酸铝四种混凝剂与其比较进行了混凝沉淀实验.以电解池堰上出水作为原水,先由实验确定了四种混凝剂的最佳ｐＨ值均在中性附近,在ｐＨ值为中性的条件下确定最佳投量在100ｍｇ/ｌ附近.因此在混凝沉淀实验中,先调节原水ｐＨ至7,再投加各种混凝剂,混凝剂投加量均为100ｍｇ/ｌ.投药以后再调ｐＨ至中性.实验结果如图1所示.图中Ａ为原水ＣＯＤ;Ｂ为原水投加ＮａＯＨ调节ｐＨ后的ＣＯＤ;Ｃ为原水投加ＮａＯＨ调节ｐＨ后投加硫酸亚铁后的ＣＯＤ;Ｄ为原水投加ＮａＯＨ调节ｐＨ后投加三氯化铁后的ＣＯＤ;Ｅ为原水投加ＮａＯＨ调节ｐＨ后投加碱式氯化铝后的ＣＯＤ;Ｆ为原水投加ＮａＯＨ调节ｐＨ后投加硫酸铝后的ＣＯＤ.图1混凝沉淀实验ＣＯＤ值对比实验图由图1可知,铁炭微电解池出水直接加碱调节ｐＨ值后的出水ＣＯＤ要低于加各种混凝剂的出水ＣＯＤ.铁炭微电解池出水加碱调节ｐＨ值后生成的Ｆｅ(ＯＨ)2和Ｆｅ(ＯＨ)3胶体絮凝剂的吸附能力既高于硫酸亚铁、三氯化铁两种铁盐混凝剂水解得到的Ｆｅ(ＯＨ)3,也高于两种铝盐混凝剂.这是由于铁炭微电解池出水中的总铁离子浓度相当高,可以达到800ｍｇ/ｌ[1],超过了实验过程中所投加的混凝剂投量.另外在加入ＦｅＳＯ4,ＦｅＣｌ3后色度会明显增加.由图1还可以看出,在加入碱式氯化铝后,出水ＣＯＤ可能会上升,这是由于碱式氯化铝中存在大量的还原性杂质的缘故.由混凝剂的选择与分析实验可以得出结论:在铁炭微电解还原池中产生的Ｆｅ2+在加碱调节ｐＨ值后生成的Ｆｅ(ＯＨ)2及进一步氧化后的Ｆｅ(ＯＨ)3的吸附絮凝能力非常强,再投加其它混凝剂已无意义 3.2实际工程中的监测结果在确定了铁炭微电解池出水加碱调节ｐＨ值后无需再加其余混凝剂后,本实验又研究了在实际工程中,铁炭微电解?混凝沉淀对于去除ＣＯＤ、重金属离子和提高可生化性的效果. 3.2.1去除ＣＯＤ效果由图2可知,经过铁炭微电解?混凝沉淀预处图2去除ＣＯＤ效果理系统之后,ＣＯＤ降低50%左右,除了去除的有机物之外,水中的还原性的Ｆｅ2+也以ＣＯＤ的形式表现出来.因此,ＣＯＤ较大幅度降低的主要原因就是铁炭微电解池中所发生的氧化还原作用和加碱调节ｐＨ后产生的混凝沉淀作用.这样经过铁炭微电解?混凝沉淀后,可降低后续生化工艺的负荷.3.2.2去除重金属离子实验效果由图3和图4可以看出,在铁炭微电解池出水图3Ｃｕ2+的去除效果图4Ｐｂ2+去除效果加碱调节ｐＨ后,重金属离子Ｃｕ2+,Ｐｂ2+在出水中的浓度均低于国家排放标准。

铁碳微电解法在废水处理中的研究进展及应用现状铁碳微电解法在废水处理中的研究进展及应用现状废水处理是一项十分重要的环保工作，对于保护水源、减少水污染，具有重要的意义。

然而，随着工业化进程的不断加快，废水排放问题日益突出，传统的废水处理方法已经难以满足工业废水的处理需求。

在此背景下，铁碳微电解法作为一种新型的废水处理技术，逐渐引起了广泛的关注。

铁碳微电解法是将铁碳微颗粒作为活性材料，通过电解的方式来处理废水中的有机污染物。

该方法相比传统的废水处理技术，具有处理效率高、操作简便、成本低等优点，深受研究者的青睐。

近年来，研究者们在铁碳微电解法的研究中取得了一系列的进展。

首先，在材料方面，研究者通过改变铁碳微颗粒的制备方式和表面形貌，提高了其吸附能力和电催化性能，从而提高了废水处理的效率。

其次，在电解条件的优化方面，研究者发现，适当的初始溶液pH值、电流密度和反应时间等因素对铁碳微电解法的处理效果有着重要的影响。

通过优化这些参数，可以进一步提高废水处理的效率。

此外，铁碳微电解法还在具体的废水处理领域中得到了广泛的应用。

例如，在工业废水处理中，铁碳微电解法已被应用于金属离子的去除、染料废水的处理等，取得了良好的处理效果。

在农村污水处理中，铁碳微电解法也能有效去除有机物质和氨氮等污染物，达到了国家排放标准。

此外，铁碳微电解法还可以与其他废水处理技术相结合，如生物处理和活性炭吸附等，进一步提高处理效果。

然而，铁碳微电解法在废水处理中还存在一些挑战和问题。

首先，制备铁碳微颗粒的成本相对较高，需要进一步降低成本。

其次，铁碳微电解法在活性材料的稳定性和寿命方面还有待提高，以满足长期运行的需求。

同时，应用铁碳微电解法处理高浓度废水时，对于有机物降解产物的中转和进一步处理也需要进一步研究。

综上所述，铁碳微电解法作为一种新型的废水处理技术，在研究和应用中取得了显著的进展。

然而，仍然需要进一步的研究来解决目前存在的问题，提高其在废水处理领域的应用效果。

铁碳微电解工艺处理各类废水实验及效果铁碳微电解法可以用来处理各种高难度废水，废水的种类有哪些呢?处理的效果是怎么样的呢?下面普茵沃润小编就给大家详细介绍一下。

铁碳微电解工艺如何处理废水?效果如何?普茵沃如铁碳微电解工艺的优势：1.降低废水COD2.破环断链，提高废水可生化性3.去除重金属离子，降低废水的毒性4.脱除废水的色度那么这个四个方面是如何应用在案例中的呢?1)制药废水目前，制药废水处理面临的主要问题是污染物种类多、浓度高且成分复杂，冲击负荷大，部分废水中抗生素的存在抑制生化处理时微生物的生长，可生化性差，色度高等特点。

工程实践表明，铁碳微电解法对各种成分的制药废水COD、色度都具有较好的去除效果，同时B/C有所提高。

2) 焦化废水目前我国对焦化废水主要的处理工艺主要是A/O和A-A/O工艺，但是由于出水中含有高浓度的氨氮、高毒性的CN和以及难以生物降解的有机物等，对微生物均有抑制作用。

因此，有人利用微电解技术对A2/O进水或者出水分别进行预处理和深度处理，最后使出水达到了国家一级排放标准。

利用铁碳微电解和Fenton试剂联合氧化法对焦化废水进行预处理，大大降低了后续生物处理的有机负荷并提高了生物处理的效率。

3)印染废水印染废水中的有机污染物主要来源于染料及染整添加剂，近年来由于印染技术的不断进步和有机合成染料新产品的不断出现，使得印染废水具有pH低，色泽深，毒性大，生物可降解性差等特点。

因此，铁碳微电解用于印染废水的处理体现出了其他工艺不可比拟的优势。

用铁炭微电解法对印染废水进行处理，结果表明pH为3，接触时间20～30 min，色度的去除率都能达到90%以上，COD去除率也能达到60%左右。

对于COD很高或者出水要求较高的印染，单纯的用铁炭微电解工艺处理并不能达到出水要求，常使之与其他的高级氧化处理工艺相结合，作为生物处理的预处理。

4)分散染料废水分散染料是疏水性较强的非离子型染料。

这种废水具有污染物浓度高、色度高、酸碱度高、毒性大的特点，因而处理难度大。

微电解法是利用金属腐蚀原理，形成原电池对废水开展处理的良好工艺，具有使用范围广、工艺简单、处理效果好、抗高色度、高盐度、高 COD 能力强、处理后生化性能提高、运行成本合理等优点。

本文介绍了铁碳微电解技术在印染废水、重金属废水、制药废水、油田废水等难降解废水处理中的应用，并列出了铁碳微电解技术工艺的影响因素。

微电解法是利用金属腐蚀原理，形成原电池对废水开展处理的良好工艺，又称为内电解法、零价***、铁屑过滤法、铁碳法。

该工艺自诞生开始就引起了许多国家的重视，如美国、苏联、日本等。

20 世纪 70 年代，由前苏联的科学工作者首先把铁屑用于印染废水的处理。

该法于 20 世纪 80 年代引入我国，是近 30 年来被广泛应用于印染、重金属、制药、油田废水等污水处理中的一种新兴的电化学方法，其具有使用范围广、工艺简单、处理效果好等特点，特别对于高盐度，高 COD 以及色度较高的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微电解工艺处理后 B/C 值(生化需氧量与化学需氧量的比值)大大提高，有利于后续生物处理效果的提高。

国内普通将该工艺用于废水的预处理，或者与其他工艺结合使用以到达去除污染物的目的。

1 铁碳微电解系统的组成根据铁碳微电解取出废水有机污染物的基本原理，可以将铁碳微电解系统分为两大部份，一是微电解氧化复原阶段，二是混凝沉淀阶段，具体流程如下：废水在适宜的 pH 条件下，通过(曝气)铁碳微电解反应，降解部份有机物，同时破坏一些生化难降解有机物构造，降低或者去除废水生物毒性。

将微电解出水的 pH 值调节至碱性条件下，发生混凝反应，铁离子形成 Fe(OH)2 和 Fe(OH)3 ，在供氧充足条件下，可以将 Fe2+氧化成 Fe3+ ，进一步发生氧化复原反应，降解有机物，同时新生态的 Fe(OH)3 具有更好的混凝吸附效果。

最后 Fe(OH)2 和 Fe(OH)3 在助凝剂作用下，发生絮凝吸附作用，再次吸附去除部份有机污染物，并减少污泥体积量。

铁碳微电解处理焦化废水脱色效果使用铁碳微电解工艺处理焦化废水后的脱色效果对比焦化废水经除油、吹脱、A/O等工序之后，废水水质多未能达标排放，以上试验是取自于本地某焦化企业生产废水，原水（下图左边水样）水质为COD254.9mg/l，BOD546.143mg/l，经过曝气微电解反应2小时+絮凝沉淀后，出水（上图右边水样）水质为COD134.5mg/l，BOD561.132mg/l。

试验表明：经过铁碳微电解反应后，COD进一步去除，去除率达到47.2%，可生化性显著提高，B/C值由原来的0.18提高到0.45，色度以及气味也有明显改观。

使用铁碳微电解工艺处理焦化废水后的脱色效果对比焦化废水处理铁碳微电解工艺焦化废水属于典型的难处理工业废水，含各种酚类、脂肪族、杂环化合物、氨氮、硫化物以及氰化物，对微生物具有生物致毒性，此外，高含氮也是此类废水的特征之一，相比于传统工艺，利用铁碳微电解工艺TPFC处理焦化废水，具有处理成本低、工艺简单、操作方便、占地面积小，设备投资低等优点。

一、铁碳微电解工艺可预处理脱氮。

传统的脱氮法利用加碱吹脱，来降低后续生化负荷，生化阶段调节回流比达到脱氮效果，操作复杂，成本高，容易造成二次污染。

利用微电解法进行脱氮，通过试验确定最佳PH值范围以及合适的停留时间等基本条件，氨氮去除效率可达到80%以上，且生成的N2不存在二次污染问题，是焦化废水脱氮处理理想选择工艺。

二、铁碳微电解工艺可预处理提高可生化性。

原水进入铁碳微电解反应器，通过曝气微电解工艺，微电解反应产生大量的氧化能力强的OH自由基，能将废水中的难降解有机物进行氧化，变成可生化性较好的有机物，提高废水的可生化性（B/C比可提高0.2-0.4）。

三、铁碳微电解工艺可去除大部分有机物和色度等。

曝气微电解工艺较强的氧化还原性，可使部分有机物氧化为H2、CO2、H2O或OH-，同时生成的三价铁离子在碱性条件下（PH8-9），成为良好的絮凝剂，提过絮凝、吸附等作用，除去废水中的有机物（去除率达到70-80%）和色度（去除率达到90%以上）。

混凝-铁碳内电解法处理印染废水的研究的开题报告
一、选题背景及意义
随着纺织印染工业的发展，印染废水的处理成为了极具挑战性的问题。

传统的印染废水处理方法如化学法、生物法等存在着技术难题和运行成本高等问题，因此开发新型的高效、低成本的印染废水处理技术显得尤为重要。

混凝-铁碳内电解法是一种结合了混凝、电化学和电解技术的废水处理方法，具有能耗低、处理效果好等优点，因此该方法在印染废水处理领域应用前景广阔。

二、研究目的
本研究旨在探究混凝-铁碳内电解法在处理印染废水中的应用效果，明确其处理机理和优劣势，并优化实验条件，为该技术在印染废水治理中的应用提供理论和实践支撑，丰富印染废水处理技术的研究内容和理论体系，为生态文明建设做出更大的贡献。

三、研究方法及内容
本研究将采用实验研究方法，选择不同处理条件下的印染废水进行处理，通过分析其COD、色度等指标的变化情况，探究混凝-铁碳内电解法在印染废水处理中的效果和作用机制。

同时，通过比较该技术与传统处理方法的差异，分析该技术的优势及应用前景。

四、预期成果及意义
本研究预期能够明确混凝-铁碳内电解法在印染废水处理中的应用效果和作用机制，发现该技术的优势和不足，为进一步优化该技术提供参考。

同时，通过实验数据的支撑，为混凝-铁碳内电解法在印染废水治理领域的推广和应用提供依据，推动印染废水治理技术的创新和进步，为环境保护和可持续发展作出更大的贡献。

铁碳微电解处理废水实验一、实验目的1.了解铁碳微电解作用的原理；2.比较铁碳微电解在不同条件下的处理效果。

二、实验原理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，并已在工程实际中。

废水的铁内电解法的原理非常简单,就是利用铁-碳颗粒之间存在着电位差而形成了无数个细微原电池。

这些细微电池是以电位低的铁成为阴极,电位高的碳做阳极,在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应的。

反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。

对内电解反应器的出水调节PH值到9左右，由于铁离子与氢氧根作用形成了具有混凝作用的氢氧化亚铁,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比较稳定的絮凝物(也叫铁泥)而去除。

具体的作用机理可归纳如下：（1）氢的还原作用。

从电极反应中得到的新生态氢具有较大的活性，能于废水中的许多有机组份发生氧化还原作用。

（2）铁离子的混凝作用。

从阳极得到的Fe2+在有氧和碱性条件下，会生成Fe(OH )2和Fe(OH )3,反应为：Fe2++2OH－＝Fe(OH )24Fe2++8OH－+O2+2H2O = 4 Fe(OH )3生成的Fe(OH)2是一种高效的絮凝剂，具有良好的脱色，吸附作用。

而生成的Fe(OH)3也是一种高效胶体絮凝剂，它比一般的药剂水解法得到的Fe(OH)3吸附能力强，可强烈吸附废水中的悬浮物、部分有色物质及微电解产生的不溶物。

（3）铁的还原作用。

铁是活泼金属，在酸性条件下，它的还原能力能使某些有机物被还原为还原态（4）电化学腐蚀作用废铁屑为铁—碳合金，当浸没在废水液中时，由于碳的电位高，铁的电位低，就构成一完整的微电池回路，形成一内部电解反应。

电解反应如下：阳极（Fe）：Fe-2e→Fe2+ E0(Fe2+/Fe)=-0.44V阴极（C）：2H++2e→2[H]→H2E0(H+/H2)=0.00V有氧气时O2+4H++4e→2H2O E0(O2)=1.23V (酸性介质) O2+2H2O+4e→4OH-E0(O2/OH-)=0.40V （中性或碱性介质）在处理废水时，生成的Fe2+对废水处理有重要的意义，它能将废水中的有机分子降解，并能生成Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀，起吸附、捕集、架桥的作用。

混凝-铁碳内电解法处理印染废水的研究的开题报告一、课题背景及意义随着现代化的发展，印染工业在国民经济中占据了重要的地位。

然而，在印染过程中产生的大量废水给生态环境造成了极大的影响，因此，寻找一种对印染废水进行高效处理的方法变得十分必要。

传统的废水处理方法存在着设备大、成本高、处理效率低等问题，对环保造成了一定的压力。

因此，需要研究一种新型的印染废水处理方法，以实现废水的高效处理，保证环保与可持续发展。

二、研究内容本文将以混凝-铁碳内电解法作为研究对象，探讨其在印染废水处理中的应用。

主要研究内容包括以下几点：1.混凝-铁碳内电解法的理论原理及研究进展；2.制备铁碳电极及其表征；3.印染废水样品的采集与处理；4.混凝-铁碳内电解法对印染废水的处理效果测试；5.对印染废水处理后产物的分析与检测。

三、研究方法在本研究中，将采用实验室模拟的方法，制备铁碳电极，并通过SEM、XRD等手段进行表征；采集印染废水样品，通过调整pH值、反应时间等条件，对混凝-铁碳内电解法进行优化；对经过处理后的印染废水样品进行理化性质测试和有机物检测，通过对产物的形态、组成和微观结构等进行分析，深入研究混凝-铁碳内电解法对印染废水的处理效果。

四、预期成果及意义通过本研究，预计可以获得以下成果：1.深入探究铁碳电极的表征以及其在混凝-铁碳内电解法中的作用机制；2.研究印染废水各成分对混凝-铁碳内电解法处理效果的影响；3.测试混凝-铁碳内电解法在印染废水处理中的处理效果，并与传统处理方法进行比较，探讨混凝-铁碳内电解法在环保、经济、工艺方面的优势；4.对处理后产物的分析和检测，对混凝-铁碳内电解法进行深入了解。

本研究的意义在于探索一种高效的印染废水处理新技术，有效减少印染废水的污染物排放，实现环保与可持续发展的目标，为印染工业的发展提供技术支持和指导。

铁炭微电解处理高浓度难降解有机废水实验研究和工程应用铁炭微电解处理高浓度难降解有机废水实验研究和工程应用一、引言随着经济的发展和工业化进程的加速，有机废水污染逐渐成为全球环境面临的重要问题之一。

大量高浓度难降解有机废水的排放给环境带来了严重的污染，不仅对地下水、河流和湖泊等水资源造成威胁，还对生态环境和人类健康产生巨大影响。

因此，开发高效、经济的废水处理技术对于解决这一问题具有重要意义。

二、铁炭微电解技术的背景与原理铁炭微电解是一种新兴的废水处理技术，其利用微米级铁粉和木炭作为电极材料，通过电解作用将有机废水中的有害物质分解为无害物质并沉淀。

铁炭微电解技术的原理是通过电极的电解作用产生一系列的化学反应，主要包括电解还原、电解氧化、电解沉淀和电解析性等。

铁粉和木炭作为电极材料具有优良的导电性和催化性能，能够有效地提高反应速率和电解效果。

同时，电解产生的氢气和氧气可以与有机废水中的污染物发生氧化还原反应，从而降解有机物质。

此外，铁炭微电解还可通过生成的铁、氢氧化物和碳酸钙等物质对有机废水进行沉淀去除，有效地净化水体。

三、实验研究为了探索铁炭微电解技术在高浓度难降解有机废水处理中的应用潜力，我们开展了一系列实验研究。

首先，我们选取了一种常见的高浓度难降解有机废水样品，并通过标准方法对其进行了分析和处理前的基本特性评估。

然后，我们设计了一套铁炭微电解实验装置，以控制参数为电流密度、电极间距、反应时间等进行实验。

实验结果显示，在一定范围内，随着电流密度的增加，废水中有机物质的降解效果明显提高。

当电流密度为0.4 A/cm2时，有机物质的去除率超过90%。

此外，实验结果还表明，电解时间对有机物质的去除效果具有显著影响。

当反应时间为60 min时，有机物质的去除率达到了最大值。

四、工程应用基于实验研究结果，我们进一步探索了铁炭微电解技术在工程应用中的潜力。

我们设计了一套具有连续反应、自动控制和在线监测等功能的铁炭微电解废水处理系统，并在实际工业废水处理场景中进行了应用试验。