微电解反应塔

微电解实验操‎作规范实验仪器：1000ml‎的烧杯5个、玻璃棒1根、ph试纸、cod测定设‎备、bod测定设‎备试验药品：铁炭填料填料‎、硫酸、氢氧化钠（氢氧化钙）、cod测定所‎需药品、bod测定所‎需药品、双氧水、硫酸亚铁实验步骤：方案1：微电解实验(1) 取三只100‎0ml的大烧‎杯，洗净，用蒸馏水冲洗‎后烘干。

按顺序编上1‎、2、3，待用。

(2) 向1号烧杯中‎加入约400‎毫升工业废水‎，取其中一部分‎测量ph值、色度、cod、bod。

记录测定值。

然后用硫酸将‎其ph调节为‎3-4.待处理。

(3) 向2号烧杯中‎加入约700‎毫升铁炭填料‎，并且将曝气头‎埋入填料底部‎为中心位置，然后将待处理‎废水倒入2号‎烧杯中并开始‎曝气。

根据工程设计‎确定曝气量和‎反应时间。

也可以尝试不‎同曝气量和不‎同反应时间对‎处理效果的影‎响，来确定最佳处‎理时间和最佳‎曝气量。

(4)达到设定的处‎理时间之后，将处理后的废‎水倒入3号烧‎杯中，然后向3号烧‎杯中加入氢氧‎化钠或氢氧化‎钙调节ph到‎8-9之间，静置沉淀，静置1-2h后取上清‎液测定其ph‎值、色度、cod、bod。

记录数据。

(5)根据测定结果‎计算其处理效‎率，并且计算B/C值，讨论研究是否‎采用该铁炭填‎料。

方案2：微电解+芬顿实验(1) 取三只100‎0ml的大烧‎杯，洗净，用蒸馏水冲洗‎后烘干。

按顺序编上1‎、2、3，待用。

(2) 向1号烧杯中‎加入约400‎毫升工业废水‎，取其中一部分‎测量ph值、色度、cod、bod。

记录测定值。

然后用硫酸将‎其ph调节为‎3-4.待处理。

(3) 向2号烧杯中‎加入约700‎毫升铁炭填料‎，并且将曝气头‎埋入填料底部‎为中心位置，然后将待处理‎废水倒入2号‎烧杯中并开始‎曝气。

根据工程设计‎确定曝气量和‎反应时间。

也可以尝试不‎同曝气量和不‎同反应时间对‎处理效果的影‎响，来确定最佳处‎理时间和最佳‎曝气量。

无机化学反应，过程是，过氧化氢(H2O2) 与二价铁离子Fe的混合溶液将很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态。

反应具有去除难降解有机污染物的高能力，在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中有很广泛的应用。

芬顿（Fenton）试剂的反应处理废水的过程主要为对污染物的有机氧化与混凝沉淀。

1、对污染物的有机氧化作用主要是因为硫酸亚铁中2价铁离子与双氧水（H2O2)的强氧化还用作用生成羟基自由基的过程。

这其中·OH会进行一系列的游离基反应过程。

2、对污染物的混凝沉淀作用主要是因为硫酸亚铁中2价铁离子与废水反应生成氢氧化铁胶体，与废水中有机污染物产生网捕吸附絮凝的作用使其沉淀。

芬顿试剂的大致反应过程为：Fe2+ +H2O2==Fe3+ +OH-+HO·Fe3+ +H2O2+OH-==Fe2+ +H2O+HO·Fe3+ +H2O2==Fe2+ +H+ +HO2HO2+H2O2==H2O+O2↑+HO[Fe(H2O)6]3++H2O→[Fe(H2O)5OH]2++H3O+[Fe(H2O)5OH]2++H2O→[Fe(H2O)4(OH)2]++H3O+一、芬顿氧化工艺简介芬顿（Fenton）试剂是一种化学催化氧化反应，因其具有很强的氧化能力且对反应条件要求较低、产物无二次污染常被用作一些含高浓度、难降解有机物废水的处理工艺，业界也称之为芬顿氧化法。

芬顿试剂的原理是二价铁离子（Fe2+）和过氧化氢（H2O2）的链反应生成烃基自由基（OH），OH自由基的氧化电位为2.8V，仅次于氟，具有超强的氧化能力，同时还具有很高的电负性或亲电性，其电子亲和力约为570KJ具有很强的加成反应特性，所以芬顿试剂可以毫无选择性的对绝大多数的有机物进行氧化分解反应，尤其是一些含有生物难降解或一般化学氧化难以分解的有机物废水的处理，芬顿试剂可以有效的氧化分解此类有机物，提高废水的可生化性，同时还具有非常明显的脱色除味效果。

微电解装置是一种用于电化学反应的设备，通常由以下几个主要部分组成：
1. 电解槽：电解槽是微电解装置的主体部分，通常由耐腐蚀的塑料、玻璃或金属材料制成。

电解槽内部有阴极和阳极，它们可以是金属板、金属丝、泡沫材料或其他导电材料。

阴极和阳极之间通过隔膜或离子交换膜隔开，以防止阴阳极之间的直接接触。

2. 阴极和阳极：阴极是电流的入口，阳极是电流的出口。

在电解过程中，阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应。

阴极和阳极的材料和形状根据具体的应用和反应类型而有所不同。

3. 隔膜或离子交换膜：隔膜或离子交换膜位于阴极和阳极之间，用于隔离阴阳极，同时允许离子通过。

隔膜可以防止气体和沉淀物通过，保持电解液的清洁。

离子交换膜则允许离子在阴阳极之间传递，同时阻止气体通过。

4. 电源：电源为微电解装置提供直流电，以驱动电解反应。

电源的电压和电流根据具体的应用和反应类型而有所不同。

5. 电解液：电解液是微电解装置中的工作介质，其中包含要电解的物质。

电解液的种类和浓度根据具体的应用和反应类型而有所不同。

6. 控制系统：控制系统用于监控和调节电解过程中的各种参数，如电流、电压、温度等。

控制系统可以自动调整电源的输出，以保持电解过程的稳定。

7. 进出口管道：进出口管道用于连接微电解装置与外部系统，如循环系统或排放系统。

进出口管道的材质和尺寸根据具体的应用和反应类型而有所不同。

微电解装置的具体结构可能因应用场景和设计要求而有所不同。

在设计微电解装置时，需要考虑反应类型、反应物和产物特性、电解液种类和浓度、电源要求、控制系统等多个因素。

36工业安全与环保2013年第39卷第10期I ndust r i al Saf et y a nd Envi r onm e nt al Pr o t ect i on O ct ober2013微电解+水解酸化+M B R工艺处理某印染废水工程实践*张杨帆1陶春元1杨静2梁珊1(1．九江学院鄱阳湖生态经济研究中心江西九江332005；2．九江市环保局江西九江332000)摘要介绍了以微电解+水解酸化+M B R为主体工艺处理印染废水的工艺原理、主要构筑物及工艺参数和经济分析。

工程运行表明，该工艺处理投资适中，产水稳定，脱色效果良好，其最终产水能达到纺织染整工业水污染物排放标准(G B4287—92)一级排放标准。

关键词印染废水微电解水解酸化M B RPr ac t i ce of D yei ng and Pr i nt i ng W ast ew at er T r ea l r nent byM i cro—el ect rol ys i s+H ydr ol yt i c A ei di t i cat i on+M B R Pr oce ssZ H A N G Y angf anI T A O C hu nyuanI Y A N G Ji n矿H A N G S hahl(1．R e sea rc h C e nt e r of Poya ng l ake Eco—econom y，J i uj i ang U ni ver si t y Ji uj i a ng，Ji angxi332005)A l l s W aet"l'ni s paper i nt r oduce s t he t e chnol ogi cal pr i nci pl e s，m ai n st r uc t ur es and c om t r ue t i ons，pa rm ne t e rs and econom i cana l ys es i n dyei ng a nd pr i n dI l g w a s t ew a t er t r ea t m e nt by m icr o—el ect r olys is+hydr olN e aci d i f i cat i o n+M B R．T he act ual叩-e,IRt J o n s ho w s t hat t he m et hod i s ef f ect i ve w i t h m oder a t e co st，s t ab l e oper at i on and good dec ol of i zaf i on a nd t he di s h．god w at er e．an r e ac h t he fi rs t l evel of D i s char ge St andard of W at er Pol l ut an t s f or D yer a nd rm i sl l i ng of T ext i l e I nd ust r y (GB4287----92)．K eyW or ds dyei ng and pri．血g w ast e w at e r m i cro—e l ec t rol ys i s hyar o]yde aci di f i cat i on M B R(m em brane bi oreaet or)1工程概况江西某印染企业主要生产提花布、弹力布、麻棉等产品，排放废水中主要含有浆料、助剂、表面活性剂以及残留的蒽醌活性艳蓝染料等，废水呈碱性，C O D、色度较高，可生化性差。

微电解塔规整填料的历史性突破-消除铁碳法板结钝化，持续微电解污水填料活性铁碳床微电解刚开始的效果很理想，特别是处理酸性的有机废水，但运行两个月后，效果急剧下降。

铁碳床纯化板结、铁泥堵塞、污泥量大都是头疼的问题，反冲洗可减缓铁泥堵塞，但解决不了效果下降问题，往往需要更换填料，而在在实际工程中更换填料工作量很大。

“目前的微电解不论是用在哪个水处理方面，都存在上述问题，因此在环保工程应用上基本是行不通，有好多公司宣传得好。

我是92年开始用这方法，证明是行不通了。

为了填装铁屑把人都累蠢了。

”我公司研究所对高浓度污水处理的预处理研究已有多年，经过公司科技人员的不断开发和研究，结合众多不同类型的高浓度污水处理的成功实践经验，开发了一系列高浓度化工污水的治理方法。

高效微电解处理污水工艺应用和微电解新型规整填料的开发就是我公司自主开发的一项新技术，特别是微电解新型规整填料是我公司正在申请中的发明专利。

传统上的微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木碳，使用前要加酸碱活化，使用的过程中很容易钝化板结，又因为铁与碳是物理接触，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，这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。

在多年探索与众多工程实例中的不断应用试验，开发了以铁屑、碳及其它金属、非金属为主要元素，并按一定的比例进行混合成型，烧结成规整化填料，具有持续高活性铁床优点，在处理高浓度污水中有以下特点：1、解决了微电解污水处理工艺填料板结、钝化、活化，更换的难题，并具有持续高活性铁床优点。

同比传统铁碳填料，损耗量降低了60%以上，同时处理产生的污泥量减少了50%以上。

该技术各单元可作为单独处理方法使用，又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。

2、内电解阴阳极及催化剂通过高温形成架构式合金结构，不会像铁碳混合组配那样容易出现阴阳极分离，影响原电池反应。

几种微电解技术介绍一、微电解作用原理微电解法，又称内电解法、铁还原法、铁炭法、零价铁法等。

该方法处理废水的原理是：利用铁屑中的铁和碳组分构成微小原电池的正极和负极，以充入的废水为电解质溶液，发生氧化-还原反应，形成原电池。

新生态的电极产物活性极高，能与废水中的有机污染物发生氧化还原反应，使其结构、形态发生变化，完成难处理到易处理、由有色到无色的转变。

还原作用铁屑内电解法处理废水过程中，发生如下反应：阳极（Fe）:Fe-2e→Fe2+ E0(Fe2+/Fe)=-0.44V阴极（C）：在酸性条件下：2H++2e→H2↑E0（H+/H2）=0.0V在碱性或中性条件下：O2+2H2O+4e→4OH- E0（O2/OH-）=+0.4V电极反应生成的产物具有很高的化学还原活性。

在偏酸性废水中，电极反应产生的新生态H能与废水中的有机物和无机物组分发生氧化还原反应，能使废水中的发色基团破坏甚至使高分子断链，从而达到脱色的目的。

同时，铁是活泼金属，在酸性条件下可把某些硝基化合物还原成可生物降解的胺基合物，提高BOD5/COD比值，即增强可生化性。

反应式如下：R—NO2+2Fe+4H+ R—NH2+2H2O+2Fe2+电解生成的铁离子、亚铁离子经水解、聚合而形成的氢氧化铁、氢氧化亚铁聚合体，以胶体形式存在，具有沉淀、絮凝和吸附作用，与污染物一起絮凝产生沉淀，可以去除废水中的有机物。

同时在原电池周围的电场作用下，废水中带电胶粒和杂质通过静电引力和表面能的作用附集、凝聚，也可以使废水得到净化。

总之，铁炭内电解法处理废水是絮凝、吸附、架桥、卷扫、电沉积、电化学还原等综合效应的结果。

庆化公司综合污水处理项目拟采用微电解技术对硫酸浓缩过程中产生的含硝基化合物废水进行预处理，提高废水的可生化性，再利用生化技术、活性炭吸附技术达标排放。

经过前一阶段的调研，我们对几家单位的微电解技术做如下介绍：二、工艺介绍（一）辽宁省环境科学院微电解技术1.小试去年下半年，省环科院技术人员采集我厂硫酸浓缩减压水进行实验室实验。

医药化工有限公司污水处理设计方案一、概述医药化工有限公司目前的主要产品是生产手性药物,由于生产线产生的污水不但污染物浓度高，而且还含有大量的有毒有害物质，如果不经过治理，将会给周围的环境带来恶劣的影响，也会影响公司的形象。

为了达到经济效益、社会效益和环境效益的三者有机结合和可持续发展，必须对其生产污水进行有效的处理。

按照当地环保部门的要求，我公司受厂方委托进行污水处理工程的方案设计。

根据厂方提供的有关基础资料，结合本公司多年处理医药行业生产污水的经验,现提出如下设计方案,供XXXX医药化工有限公司领导及上级环保主管部门审定。

二、设计依据2。

1、污水水质、水量厂区来水主要有两部分，一部分是高浓度工艺污水，包括水洗污水、中和=20t/d;另一部分是低浓度的生活污水和地污水、蒸馏污水和冷凝水，水量为Q1=80t/d。

面冲洗污水,水量为Q2公司为三班制，在设计时水量适当留有余量。

设计水量为Q=100t/d（5t/ h），水质的监测数据为：CODCRcr： 60000mg/l；甲苯： 8。

3mg/l;-N： 33。

1mg/l；NH3PH:3.0—3.5；2。

2、执行污水排放标准处理后的厂区总排放口水质应达到《污水综合排放标准》（GB8978－1996）表4中一级标准及当地环保局要求的标准，见下表:处理达标后的尾水最终排放到厂区附近的王港河内。

2。

3、设计技术规范及相关标准本废水处理项目的设计，施工与安装严格执行国家的专业技术规范与标准，其主要规范与标准如下：●《污水综合排放标准》 GB8978-1996●《室外排水设计规范》 GBJ14—87●《室外给水设计规范》 TJ13-86●《地面水环境质量标准》 GB3838-2002●《污水排入城市下水道水质标准》 CJ18-36●《水污染物排放标准》 GB4426-89●《混凝土结构设计规范》 GBJ10-89●《建筑地基基础设计规范》 GBJ7—89●《建筑抗震设计规范》 GBJ11-89●《城市污水处理污水、污泥排放标准》 CJ3025—93●《给水排水工程结构设计规范》 GBJ69-84●《给水排水构筑物施工及验收规范》 GBJ141-90●《钢结构设计规范》 GB17—88●《水下混凝土结构设计规范》 SDJ20-78●《水工混凝土结构设计规范》 SDJ20—78●《地下工程防水技术规范》 GBJ108-87●《钢筋混凝土工程施工及验收规范》 GBJ204—83●《建筑安装工程质量检验评定标准》 TJ307-74●《机械设备安装工程施工及验收规范》 TJ231—75●《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GBJ236-82●《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 GB50062-92●《电气装置施工及验收规范》 GBJ232—82●《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 GB50058-92●《供水排水用铸铁闸门》 CJ/T3006-92 ●《电动装置技术条件》 JB2921—81●《建筑给水排水设计规范》 GBJ15-88●《分散型控制系统工程设计规定》 HG/T20573—95 ●《工业与民用供配电系统设计规范》 GB50052—92 ●《低压配电装置及线路设计规范》 GB50054—92三、污水处理工艺流程3。

铁碳微电解反应塔
铁碳微电解反应塔，也被称为微电解设备、微电解罐体、铁碳塔、微电解水处理装置等，是一种利用铁碳填料对高浓度化工污水处理的设备。

这种设备的工作原理基于金属腐蚀电池原理，通过在系统通入酸性废水后，运用“腐蚀电池原理”自身产生的1.2V电位差对废水进行电解。

其主要组成部分是铁和碳。

在系统中，电位较低的铁成为阳极，而电位较高的碳则成为阴极。

在酸性充氧条件下，它们会发生电化学反应。

此外，为了增强铁离子的释放以及防止铁屑板结，通常会在铁-碳床中加入一定比例的惰性碳（如石墨、焦炭、活性炭、煤等）颗粒。

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。

该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。

值得注意的是，处理效果很大程度上受到pH值的影响。

一般来说，pH值越低，CODCr去除率越高。

低pH能提高氧的电极电位，加大微电解的电位差，促进电极反应。

但同时pH 过低会导致铁的消耗量大，产生的铁泥也多，相应会增加处理费用。

微电解反应器设计一、简介微电解反应器是一种新型的微流控系统，它可以在微米级别上进行电化学反应，具有高效、可控、精确和环保等优点。

本文将从设计原理、结构组成、工艺参数和应用领域四个方面详细介绍微电解反应器的设计。

二、设计原理微电解反应器的设计原理主要基于三个方面：电化学反应原理、微流控技术和微纳米加工技术。

首先，电化学反应原理是指当在电极表面施加外加电势时，产生了氧化还原反应，从而引起了溶液中物质的转化。

其次，微流控技术是指对于液体或气体等流体的操纵和控制，在微米级别上实现了液体混合、分离和输送等功能。

最后，微纳米加工技术是指利用光刻技术、薄膜沉积和离子束刻蚀等方法，在硅基底板上制造出具有特定形状和尺寸的微型结构。

三、结构组成微电解反应器主要由四部分组成：底板、通道层、顶板和导电层。

其中底板是由硅基材料制成，上面有微通道和微孔，通道层是在底板上加工出来的，由于其具有复杂的结构和精确的尺寸，因此需要采用光刻技术进行加工。

顶板也是由硅基材料制成，上面有微孔和导电线路。

导电层则是在顶板上加工而成的，可以实现电极与外部电源的连接。

四、工艺参数微电解反应器的设计需要考虑到许多因素，其中包括流速、电势、温度、pH值和反应物浓度等。

首先，流速是指液体在通道中流动的速度，其大小直接影响反应物质转化的效率。

其次，电势是指施加在电极表面的外加电压大小，在一定条件下可以控制反应物质转化过程中产生的氧化还原反应。

温度也是影响反应速率和选择性的重要因素之一。

pH值则是指溶液中氢离子浓度的大小，在一定条件下可以调节反应物质转化过程中产生的酸碱反应。

最后，反应物浓度也会对反应效果产生很大影响。

五、应用领域微电解反应器具有广泛的应用领域，例如：微流控药物筛选、生物传感器、环境监测、食品安全检测和化学分析等。

在微流控药物筛选方面，微电解反应器可以通过对药物分子的电化学性质进行研究，从而实现对药物的快速筛选和高效评估。

在生物传感器方面，微电解反应器可以通过对生物分子的电化学信号进行检测，从而实现对生命体征的监测和诊断。