铁碳微电解教学文案
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3.2 铁碳微电解塔3.2.1 设计原则微电解是会合电化学、吸附、凝集和氧化复原反响等作用的结果,主要影响微电解办理成效的要素有 pH 值、水温、反响时间及曝气程度等。
依据国内外对化学合成类废水的研究剖析及实验总结,微电解塔对办理该类废水的最适合工作环境,选定本工程中电解塔的工作环境是: pH=3,铁炭体积比为 1: 1,铁屑粒径约在5~10 目,反响时间为 90min。
废水由微电解塔的底部进入塔内,上行经过填料床后,流入上部的周边吞没孔口,进入集水槽。
铁碳填料采纳 LAT-TC03 新式微电解填料,上部利用筛网压板来防备填料由于膨胀而发生流失。
填料是搁置在承托层之上,穿孔板作为支承。
采纳连续进水、连续曝气的方式,按期对铁碳填料进行反冲刷。
冲刷时需封闭微电解塔的进水阀以及集水槽的出水阀。
再使冲刷水从上部进水塔内,从底部出水至污泥浓缩池。
塔为玻璃钢构造。
塔的内壁做三油两设防腐,外漆采纳中灰,一底两面。
塔的外壁须设置有卸料口、铁爬梯等。
3.3.2 设计计算选定本工程中电解塔的工作环境是: pH=3,铁炭体积比为 1:1,铁屑粒径约在 5~10 目,反响时间为 90min。
[5]废水由微电解塔的底部进入塔内,上行经过填料床后,流入上部的周边吞没孔口,进入集水槽。
铁碳填料采纳 LAT-TC03 新式微电解填料,上部利用筛网压板来防备填料由于膨胀而发生流失。
填料是搁置在承托层之上,穿孔板作为支承。
采纳连续进水、连续曝气的方式,按期对铁碳填料进行反冲刷。
(1)微电解塔的有效容积V 有效V有效Q T式中, V 有效——微电解塔的有效容积, m3;Q——污水流量, m3/h;T ——微电解塔中水力逗留时间,h。
则,微电解池的有效容积为:V 有效37 . 5 1 . 5 m 356 .25 m 3(2)微电解塔的直径D依据贾邵义、柴诚敬主编《化工传质与分别过程》供给的埃克特关系图中[6],填料塔的液泛速度依据相流动参数而不一样,查得对应的液泛速度为。
催化防板结铁碳微电解技术一、催化微电解处理技术【技术背景】有机废水特别是高盐高浓度有机废水处理,一直是国内众多环保工作者及管理部门关注的难题。
随着我国化学工业的快速发展,各种新型的化工产品被应用到各行各业,特别是医药、化工、电镀、印染等重污染工业中,在提高产品质量、品质的同时也带了日益严重的环境污染问题,主要表现在:废水中有机污染物浓度高、结构稳定、生化性差,常规工艺难以实现达标排放,且处理成本高,给企业节能减排带来极大的压力。
【技术概述】电化学反应(催化微电解)处理技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺。
它是利用LAT系列规整型高效多元催化电化学氧化填料及酸套处理设备形成反应系统对废水进行处理。
系统通水后电化学氧化填料自身产生的0.9----1.7V电位差,在设备内会形成无数的原电池,原电池以废水做电解质,通过阴阳极的放电形成对废水的电化学处理,进而达到对废水中有机物进行电化学降解的目的。
在处理过程中产生的新生态[H]、Fe2 +等还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,它们的絮凝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。
欢迎访问,水业导航:www/h2o123/com本系统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。
用于难降解、高有机物浓度、高含盐量的废水不但能大幅度地降低COD和色度、使苯类开环断链,而且可大大提高废水的可生化性。
二、新型催化微电解填料【产品概述】LAT-T系列新型微电解填料是针对当前有机废水难降解难生化的特点而研发的一种多元催化氧化填料。
催化铁碳微电解技术详解一、技术背景有机废水特别是高盐、高浓度、难降解、可生化性差有机废水处理,一直是国内众多环保工作者及管理部门关注的难题。
随着我国化学工业的快速发展,各种新型的化工产品被应用到各行各业,特别是医药、化工、电镀、印染等重污染工业中,在提高产品质量、品质的同时也带了日益严重的环境污染问题,主要表现在:废水中有机污染物浓度高、结构稳定、生化性差,常规工艺难以实现达标排放,且处理成本高,给企业节能减排带来极大的压力。
二、催化铁碳微电解技术原理催化铁碳微电解技术是利用填充在酸性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,以废水做为电解液,设备内微电解填料会形成无数的“原电池”,在其作用空间构成具有阴阳极的电化学场,电化学场形成对水中物质的氧化和还原作用,达到对污染物质开环断链、矿化分解、脱色、去毒的效果。
在处理过程中产生的新生态[·OH]、[H]、[O]、Fe2+、Fe3+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,它们的絮凝能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体,能大量絮凝水体中分散的微小颗粒、金属粒子及有机大分子。
其工作原理基于电化学、氧化-还原、物理以及絮凝沉淀的共同作用。
该产品具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、处理时间短、操作维护方便、电力消耗低等优点,可广泛应用于工业废水的预处理和深度处理中。
三、技术优势(1)反应速率快,一般工业废水只需要半小时至数小时;(2) 作用有机污染物质范围广,如: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;(3) 工艺流程简单、使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定。
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→H2 E(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→2H2O E(O2)=1.23VO2+ 2H2O + 4e →4OH-E(O2/OH-)=0.41VFe2+ + 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。
铁碳微电解原理铁碳微电解是一种利用铁碳电极进行微电解的技术,其原理是通过电解液中的电解质和电极之间的化学反应,实现对水中有害物质的去除和水质净化的过程。
铁碳微电解技术在水处理领域具有广泛的应用前景,其原理和工艺特点对于水质净化和环境保护具有重要意义。
首先,铁碳微电解原理的核心是电极反应。
在电解过程中,铁碳电极与电解液中的有害物质发生氧化还原反应,从而将有害物质转化为无害物质或沉淀物。
这种电极反应的过程是通过电解液中的离子传递和电子传递来实现的,从而实现了水中有害物质的去除和水质的净化。
其次,铁碳微电解原理的关键在于电极材料的选择和制备。
铁碳电极作为微电解的关键部件,其材料的选择和制备对于微电解的效果具有重要影响。
铁碳电极的制备工艺、表面处理和电极结构设计都会直接影响其在微电解过程中的电化学性能和稳定性,从而影响微电解的效果和效率。
此外,铁碳微电解原理还涉及到电解液的选择和配制。
电解液的选择和配制是影响微电解效果的重要因素之一。
合适的电解液可以提高电极的反应活性和传递效率,从而提高微电解的效果和效率。
同时,电解液中的电解质和溶解氧等物质也会影响微电解的反应过程和效果。
最后,铁碳微电解原理还需要考虑电解条件的控制和优化。
电解条件的控制和优化对于微电解的效果和效率具有重要影响。
包括电流密度、电解时间、电解温度等参数的选择和控制都会直接影响微电解的效果和稳定性。
因此,合理的电解条件的选择和优化对于微电解的工艺控制和应用具有重要意义。
综上所述,铁碳微电解原理是一种利用铁碳电极进行微电解的技术,其原理涉及到电极反应、电极材料、电解液和电解条件等多个方面。
通过对这些关键因素的合理选择和优化,可以实现对水中有害物质的去除和水质的净化,从而为水处理领域的应用提供了新的技术途径和解决方案。
铁碳微电解技术的发展和应用具有重要的环境保护和水资源管理意义,对于提高水质净化的效率和水资源的可持续利用具有重要意义。
铁碳微电解池是一种用于废水处理和金属腐蚀防护的技术。
它利用电化学原理,在铁和碳两种材料之间建立电化学反应,通过产生氢气和氢氧化铁等物质来实现废水处理或金属防腐的效果。
铁碳微电解池的原理如下:
1. 构成:铁碳微电解池由一个含有铁和碳材料的电解槽组成。
铁通常被用作阳极,而碳则可作为阴极。
2. 反应过程:当外加电流通过电解槽时,铁表面发生氧化反应,生成氧化铁(Fe3+)。
同时,碳表面上的水分子发生还原反应,生成氢气(H2)和氢氧化铁(Fe(OH)2)。
3. 应用:铁碳微电解池可用于废水处理中的重金属去除、有机物降解等。
在金属腐蚀防护中,它可以通过生成氢氧化铁形成一层保护性的氧化皮,阻止金属进一步腐蚀。
值得注意的是,铁碳微电解池需要根据具体的应用需求进行设计和操作。
电流密度、反应时间、电解液成分等参数都需要根据具体情况进行调整和控制,以达到最佳的处理效果。
此外,对于废水处理,还需要考虑处理后的副产物处理和排放符合环境要求的问题。
一、概述:普茵沃润环保科技与中山大学共同研发的cy新型包容式微电解技术可高效去除废水中高浓度有机物、提高可生化性,同时还可避免运行过程中的填料钝化、板结等现象。
.cy微电解技术是目前处理高浓度、难降解有机污染的一种理想工艺、又称内电解。
它是在无需外接电源的情况下自身产生1.2伏电位差对废水进行电解处理。
当系统通水后设备内形成原电池系统,在其周围产生许多电场形成电流。
对废水进行电解处理.铁在酸性条件下释放铁离子生成新生态Fe2+。
Fe2+具有氧化--还原的作用、能与废水中的许多组分发生氧化还原反;⑴将六价铬还原为三价铬;⑵将汞离子还原为单质汞;⑶将硝基还原为氨基;⑷将偶氮废水的有色基团或助色基团氧化--还原;达到降解脱色作用;提高了废水的可生化性。
生成的Fe2+调PH值进一步产生Fe3+;Fe3+是一种很好的絮凝剂。
它们的水合物具有较强的吸附-絮凝作用、Fe3+在减的作用下进一步产生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那些外加化学药剂水解得到的絮凝剂;分散在水污中的悬浮物、、有毒物、金属离子及有极大分子能被吸附-絮凝沉淀。
其工作原理:电化学、氧化—还原、物理吸附及絮凝--沉淀的共同作用对废水进行处理。
微电解技术是目前处理印染、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。
微电解技术在去除高浓度废水的色度和降低cod方面有其独到之处。
对于难降解可生化性差的废水,由我公司生产的第二代微电解填料可以将难降解化合物断环断链,提高其可生化性。
并且,将其转化为容易降解的物质。
因此利用微电解技术配合催化氧化法,是处理该类废水的有效途径。
对于高浓度有机废水,可以利用微电解+芬顿技术,高效降低废水的cod。
最重要的一点,由我公司研发的第二代微电解填料,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,并已在工程实际中应用。
废水的铁碳微电解法的原理是利用铁-碳颗粒之间存在着电位差,形成无数个细微原电池。
这些细微电池是以电位低的铁为阴极,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。
反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。
为了防止进入溶液中的铁离子产生二次污染,将反应的出水调节PH值到9左右,铁离子与氢氧根作用形成具有混凝作用的氢氧化亚铁,它与溶液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,能与废水中的许多有机组份发生氧化还原作用。
(2)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。
(3)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。
(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,发生微电解反应。
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。
铁碳微电解
3.2 铁碳微电解塔
3.2.1设计原则
微电解是集合电化学、吸附、凝聚和氧化还原反应等作用的结果,主要影响微电解处理效果的因素有pH值、水温、反应时间及曝气程度等。
根据国内外对化学合成类废水的研究分析及实验总结,微电解塔对处理该类废水的最适宜工作环境,选定本工程中电解塔的工作环境是:pH=3,铁炭体积比为1:1,铁屑粒径约在5~10目,反应时间为90min。
废水由微电解塔的底部进入塔内,上行经过填料床后,流入上部的周边淹没孔口,进入集水槽。
铁碳填料选用LAT-TC03新型微电解填料,上部利用筛网压板来防止填料因为膨胀而发生流失。
填料是放置在承托层之上,穿孔板作为支承。
采用连续进水、连续曝气的方式,定期对铁碳填料进行反冲洗。
冲洗时需关闭微电解塔的进水阀以及集水槽的出水阀。
再使冲洗水从上部进水塔内,从底部出水至污泥浓缩池。
塔为玻璃钢结构。
塔的内壁做三油两布防腐,外漆采用中灰,一底两面。
塔的外壁须设置有卸料口、铁爬梯等。
3.3.2 设计计算
选定本工程中电解塔的工作环境是:pH=3,铁炭体积比为1:1,铁屑粒径约在5~10目,反应时间为90min。
[5]
废水由微电解塔的底部进入塔内,上行经过填料床后,流入上部的周边淹没孔口,进入集水槽。
铁碳填料选用LAT-TC03新型微电解填料,上部利用筛网压板来防止填料因为膨胀而发生流失。
填料是放置在承托层之上,穿孔板作为支承。
采用连续进水、连续曝气的方式,定期对铁碳填料进行反冲洗。
(1)微电解塔的有效容积V有效
T
V⨯
=
Q
有效
式中,V有效——微电解塔的有效容积,m3;
Q ——污水流量,m3/h;
T ——微电解塔中水力停留时间,h 。
则,微电解池的有效容积为:
3
3
25.565.15.37m
m V
=⨯=有效
(2)微电解塔的直径D
根据贾邵义、柴诚敬主编《化工传质与分离过程》提供的埃克特关联图中
[6]
,填料塔的液泛速度根据相流动参数而不同,查得对应的液泛速度为
0.0015m/s 。
液泛点是填料塔的操作上限,根据要求,操作空塔气速比上泛点气速得到的泛点率小于1,即设计点空塔流速取泛点流速的50%~80%,所以填料塔的塔径D :
u V D G π4=
式中,V G ——体积流量,m 3/s ;
u ——设计点空塔流速,m/s ,取泛点流速的50%。
则有,
)
(2.40015
.05.0)
3600/5.37(4m D =⨯⨯⨯=
π (3)有效水深h
24D V h π有效
=
式中,h ——微电解塔的有效水深,m 。
则,微电解塔的有效水深为:
)
(0.22.45
2.564h 2
m =⨯⨯=
π
(4)微电解塔高度
取承托层高为0.3m ,有效水深2.0m 。
考虑到曝气引起的废水体积膨胀,超高为1.5m ,则微电解塔总高度H :
m
H 8.35.123.0=++=
取4.0m 。
因此,微电解塔的尺寸为H×Ф=4.0×4.2m 。
(5)填料层
选用处理效果较好、不易板结,且处理能力更强的LAT-TC03新型微电解填料,其主要性能参数如表3-3所示。
表3-3 LAT-TC03微电解填料参数表
微电解塔进水COD 为5000mg/L ,出水为2500mg/L ,水量为37.5m 3/h 。
所以至少所需填料的体积为
3
max
0.751000
302500-5000245.37-m
q S S Q V
V
e
=⨯⨯⨯==)()(所需填料
(6)支承装置
设计为目前性能最优的大塔支撑板——梁型喷射式。
根据HG/T 21512-1995要求设计。
选用波形尺寸为220mm×136mm 。
(7)布气系统
取气水比为15:1,所需空气量Q 空气为:
h m Q
/5.562155.373
=⨯=空气
经过计算,微电解塔的各部分尺寸情况如表3-4所示。
表3-4 微电解塔尺寸表。