下载文档原格式
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。
铁碳微电解结构分析文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]萍乡拓步环保研发生产的第三代TPFC采用规整球形结构，填充空隙更均匀，废水与颗粒表面接触更充分，传质效率更高，反应更彻底。
应用于微电解反应器，可高效去除废水中重金属离子、色度、高浓度有机物（COD）,对环状及长链大分子有机物进行开环断链，对有毒、有害有机污染物破解有毒官能团，提高工业废水的可生化性。
反应活性高，不钝化，不板结，不堵塞，可定期反洗，产品使用过程无需更换，只需定期补充即可。
与市场上炼钢球团改性铁粒对比，该产品处理效率提高一倍以上。
一、新型铁碳TPFC应用特点1、活性高TPFC新型铁碳微电解填料内含稀贵微量元素M，铁-碳-催化元素M-形成空间网状结构，提高氧化还原电位，采用高温磁化构架、微孔活化技术，形成多孔结构，比表面积大，表面Zeta电位高，能大幅度降低污染物开环、断链及降解反应的活化能，提高反应速率和净化效率。
2、孔隙率高，堆密度低TPFC新型铁碳微电解填料采用专业构架成孔技术，孔隙率高，堆密度0.8-1.2g/cm3，材料省，大幅度降低工程成本。
3、清洗方便，高效稳定TPFC新型铁碳微电解填料采用规整球形颗粒结构，区别于市场上所有其它类型微电解填料，反洗更容易，更节水，产品活性稳定高效。
4、无钝化TPFC新型铁碳微电解填料将微电解正负极材料有机地结合到一体，即在单个颗粒内同时形成无数个正负电极对，使放电反应永远畅通无阻，从根本上避免微电解工艺由于材料表面致密氧化物覆盖导致的钝化现象发生。
真正实现无钝化、无需更换，只需根据其缓慢溶解速度，定期补加即可。
5、无堵塞无板结TPFC新型铁碳微电解填料为单一材料（多元素复合一体），无需组配，密度一致，可定期反冲洗，从根本上解决使用过程中材料间杂质堵塞、填料板结等问题。
6、消耗量少TPFC新型铁碳微电解填料放电反应效率高，去除单位COD微电解材料消耗量少，产生污泥量小，处理成本低。
微电解填料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。
[1]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阳极而腐蚀,电位高的碳做阴极,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。
如果要让铁碳床有分解有机大分子能力,一般需要加入过氧化氢,酸性废水与铁反应生成亚铁离子,亚铁离子与过氧化氢形成Fenton试剂，生成羟基自由基具有极强的氧化性能，将大部分的难降解的大分子有机物降解形成小分子有机物等。
同样，反应要在酸性的条件下才能进行。
根据工程试验，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。
传统上微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木炭，使用前要加酸碱活化，使用的过程中很容易钝化板结，又因为铁与炭是物理接触，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，增加了吨水投资成本，这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。
新型催化活性微电解填料有具有高电位差的金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术冶炼生产而成，具有铁炭一体化、熔合催化剂、微孔架构式合金结构、比表面积大、比重轻、活性强、电流密度大、作用水效率高等特点。
作用于废水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，处理效果稳定，可避免运行过程中的填料钝化、板结等现象。
新型填料技术特点：(1)阴阳极及催化剂通过高温冶炼形成铁炭一体化，保证“原电池”效应持续作用。
不会像铁炭物理混合组配那样容易出现阴阳极分离，影响原电池反应。
铁碳微电解反应一、概述铁碳微电解反应是指在含有碳源的溶液中，通过外加电场作用下，铁离子与碳源发生反应，生成铁基合金或氧化物的过程。
该反应具有简单、高效、低成本等优点，在金属粉末制备、废水处理等领域得到广泛应用。
二、反应机理1. 铁离子还原在微电解过程中，外加电场作用下，铁离子会发生还原反应，从Fe3+还原为Fe2+。
2. 碳源氧化同时，在含有碳源的溶液中，碳源也会发生氧化反应。
常见的碳源有葡萄糖、甘油和聚乙烯醇等。
以葡萄糖为例，其氧化反应式为：C6H12O6 + 6H2O → 6CO2 + 24H+ + 24e-3. 铁离子与碳源反应在铁离子被还原为Fe2+的同时，它与氧化后的碳源发生反应。
在葡萄糖溶液中，产物主要是Fe-C合金和Fe3O4。
三、影响因素1. 外加电压外加电压是影响铁碳微电解反应的重要因素。
过高或过低的电压都会影响反应效果和产物质量。
2. 碳源种类不同种类的碳源对反应的影响也不同。
一般来说，含有羟基或醛基的化合物更容易被氧化。
3. 溶液pH值溶液pH值对反应速率和产物性质都有影响。
一般来说，酸性条件下反应速率较快，但产物易受到腐蚀；碱性条件下产物质量较好，但反应速率较慢。
4. 温度温度对反应速率也有很大影响。
一般来说，温度越高，反应速率越快。
四、应用领域1. 金属粉末制备铁碳微电解法可以用于制备各种金属粉末，如Fe、Ni、Co等。
与传统方法相比，该方法具有成本低、操作简单等优点。
2. 废水处理铁碳微电解法可以用于废水处理中，通过氧化还原作用去除废水中的有机污染物和重金属离子。
该方法具有高效、低成本等优点，适用于小型污水处理厂。
3. 电池材料制备铁碳微电解法可以用于制备电池材料，如LiFePO4。
与传统方法相比，该方法具有简单、快速等优点。
五、总结铁碳微电解反应是一种简单、高效、低成本的反应方式，在金属粉末制备、废水处理和电池材料制备等领域得到广泛应用。
其机理复杂，影响因素多样，需要根据具体情况进行调整。
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。
铁碳微电解出水ph摘要：1.铁碳微电解介绍2.铁碳微电解出水ph的影响因素3.铁碳微电解出水ph的测量方法4.铁碳微电解出水ph的调整方法5.铁碳微电解出水ph的意义和应用正文：铁碳微电解是一种常用的废水处理技术，通过铁碳微电解可以有效地去除废水中的重金属离子和有机污染物。
在铁碳微电解过程中，出水ph是一个非常重要的参数，直接影响到处理效果和后续处理工艺的稳定性。
本文将详细介绍铁碳微电解出水ph的影响因素、测量方法、调整方法及其意义和应用。
一、铁碳微电解介绍铁碳微电解是一种利用铁碳微电解装置对废水进行处理的方法，主要通过电解反应和吸附反应去除废水中的重金属离子和有机污染物。
在铁碳微电解过程中，废水的ph值对处理效果具有重要影响。
二、铁碳微电解出水ph的影响因素铁碳微电解出水ph受多种因素影响，主要包括废水水质、铁碳微电解装置和运行条件。
1.废水水质：废水中的有机物、重金属离子、酸碱度等成分对出水ph有直接影响。
2.铁碳微电解装置：铁碳微电解装置的设计、材料和结构对出水ph有影响。
3.运行条件：电流、电压、反应时间等参数对出水ph有影响。
三、铁碳微电解出水ph的测量方法测量铁碳微电解出水ph的方法有多种，常用的方法是使用酸度计。
酸度计可以直接测量出水的ph值，操作简便，精度高。
四、铁碳微电解出水ph的调整方法根据铁碳微电解出水ph的影响因素，可以通过调整废水水质、铁碳微电解装置和运行条件来控制出水ph。
具体方法包括：1.调节废水的水质，如添加酸碱度调节剂；2.优化铁碳微电解装置的设计和材料；3.调整运行条件，如电流、电压和反应时间等。
五、铁碳微电解出水ph的意义和应用铁碳微电解出水ph对废水处理效果具有重要影响，因此，对出水ph进行监测和控制是保证废水处理效果的关键。
通过调整铁碳微电解出水ph，可以提高废水处理效果，降低后续处理工艺的难度，从而降低废水处理成本。
总之，铁碳微电解出水ph是一个关键参数，对废水处理效果具有重要影响。
1.4.1 铁炭微电解技术概述微电解技术，又称内电解、铁还原、铁炭法•零价铁法、铁屑过滤法等技术，是被广泛研究与应用的一项废水处理技术。
1.4.2 铁炭微电解作用机理(1) 氧化还原反应铁是活泼金属，在偏酸性水溶液中能够发生如下反应:Fe+2H+—Fe2++H2f当水中存在氧化剂时Fe2+可进一步被氧化为Fe3+。
从铁的电极电位可以知道，在金属活动顺序表中排在铁后面的金属有可能被铁置换出来而沉积在铁的表面上。
同样，其他氧化性较强的离子或化合物也会被铁或亚铁离子还原成毒性较小的还原态。
铁的还原能力也可使某些有机物被还原成还原态物质:硝基苯可被活性金属还原成胺基就是其中一例，还原后的胺基有机物颜色较淡，且易被微生物氧化分解，使废水中的色度得以降低，可生化性提高为进一步的生化处理创造了条件。
(2) 原电池反应铸铁是铁和碳的合金，即由纯铁和碳化铁(Fe3C)及一些杂质组成，碳化铁为极小的颗粒，分散在铁内，且碳化铁的腐蚀趋势低。
因此，当铸铁屑浸入水中时就构成了成千上万个细小的微电池，纯铁为阳极，碳化铁及杂质则成为阴极，发生电极反应，这就是微观原电池。
当体系中有活性炭等宏观阴极材料存在时，又可以组成宏观原电池。
这样，铁屑在受到微原电池腐蚀的同时又受到大原电池的腐蚀，因而能加速电极反应。
其基本电极反应如下: 阳极反应: Fe-2e —Fe2+E(Fe2+/Fe)=-0.44 V 阴极反应:2H++2e-—2[H] —H2E O(H+/H 2)=0.ooV当有。
2存在时：02+4H++4e—2H2 0(酸性溶液)(1.4)E O(O2)=1.23V02+2H2 0+4e—40H-(碱性及中性溶液)(1.5)E0(02/0H-)= 0.40V 当然，阴极过程也可以是有机物的还原。
由上述电极反应的电极电位可知，在酸性充氧情况下电极反应的E0最大，反应(1.4)进行的最快，该反应不断消耗废水中的日+而使其pH上升，因此，反应的pH 低、酸度大时，氧的电极电位提高，微电池的电位差加大，促进了电极反应的进行。
水处理环保系列—铁碳微电解池产品使用说明书
编制单位：
编制日期：二○○七年十月
一、概述
铁碳微电解池是处理高浓度工业废水的理想设备。
我公司系列的铁碳微电解池为气、液、固一体式。
采用固定流化床式，动力进水，均匀布气。
操作维护方便，运行安全可靠。
铁碳微电解池根据填料填装方式分为整体式和框体式。
整体式铁碳微电解池的填料由玻璃钢支撑板支撑，框体式铁碳微电解池的填料由玻璃钢填料框装填。
根据用户要求，可配进水泵和风机。
二、工作原理与结构
2.1 原理
铁碳微电解是基于电化学中的电池反应，当将铁和碳浸入电解质溶液中时，由于Fe和C之间存在1.2V的电极电位差，因而会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场，阳极反应产生的新生态二价铁离子具有较强的还原能力，可使某些有机物的发色基团硝基—NO2、亚硝基—NO 还原成胺基—NH2 ,另胺基类有机物的可生化性也明显高于硝基类有机物；新生态的二价铁离子也可使某些不饱和发色基团(如羧基—COOH、偶氮基-N＝N-) 的双键打开，使发色基团破坏而除去色度，使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性。
此外，二价和三价铁离子是良好的絮凝剂，特别是新生的二价铁离子具有更高的吸附-絮凝活性，调节废水的pH可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀，吸附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子，可进一步降低废水的色度，同时去除部分有机污染物质使废水得到净化。
阴极反应产生大量新生态的[H]和[O]，在偏酸性的条件下，这些活性成分均能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，使有机大分子发生断链降解，从而消除了有机废水的色度，提高了废水的可生化性，且阴极反应消耗了大量的H+生成了大量的OH-，这使得废水的pH值也有所提高。
当废水与铁碳接触后发生如下电化学反应：
阳极：Fe-2e—→Fe2+ E (Fe/Fe)=0.4V
阴极：2H++2e—→H2 E(H+/H2)=0V
当有氧存在时,阴极反应如下：
O2+4H++4e—→2H2O E(O2)=1.23V
O2+2H2O+4e—→4OH- E(O2/OH-)=0.41V
在铁碳反应后加H2O2，阳极反应生成的Fe2+可作为后续催化氧化处理的催化剂，即Fe2+与H2O2构成Fenton试剂氧化体系。
阴极反应生成的新生态[H]能与废水中许多组分发生氧化还原反应，破坏染料中间体分子中的发色基团(如偶氮基团)，使其脱色。
通过铁碳曝气反应，消耗了大量的氢离子，使废水的pH值升高，为后续催化氧化处理创造了条件。
2.2 结构
铁碳微电解系统由铁碳微电解池、配水系统、鼓风系统和加药系统组成，根据用户要求进行配置。
1、加药系统
加药系统部分根据建设单位对铁碳微电解池的进出废水做调整使用的装置，提高铁碳微电解池的处理效果。
2、鼓风系统
鼓风系统部分由风机、管路和阀门等组成，风压根据不同的铁碳微电解池和管路做调整，风量由设计单位确认。
3、配水系统
配水系统部分由提升泵、流量计和管路等组成，具体内容请阅工艺图纸。
三、技术特性
1、技术性能铁碳微电解池(5 m3/h)
2、参数铁碳微电解池(5 m3/h)
四、安装与调整试运行
1、安装
安装调试前，请仔细阅读使用说明书、设计手册，熟悉铁碳微电解池、配水系统、鼓风系统和加药系统，熟悉工艺原理。
设备周围要留有余地，考虑安装拆卸管道以及更换填料的空间和检修的方便。
按工艺要求接入管道，参考设备图纸或工艺流程，根据您的设备和意愿接好管路。
2、调整试运行
1、检查铁碳微电解池、配水系统、鼓风系统和加药系统的管路系统，检查阀门的开关情况。
根据相关电气设备的运转要求进行单机试验。
2、关闭气、泥管路阀门，铁碳微电解池按设计流量注清水试运行，检查进出水管路系统的情况。
3、关闭进出水管路系统、半开气管的阀门（风管高出液面1.5m）,曝气试验30min。
4、停止曝气，开启1/3排泥阀，进行排泥，排渣。
5、加药系统的运行参考工艺要求。
五、使用与操作
设备经安装、调整试运行无误后方可投入使用。
1、操作前的准备工作
检查各管口接头有否接错，法兰螺栓是否旋紧，垫片有否垫好。
检查所有的管路阀门是否按要求达到指定位置。
2、操作过程
根据工艺要求，连续进水，连续出水。
进水10 min 后，开启空气管道阀门，开启风机。
加药系统稳定同时出水稳定后方可离人。
关闭铁碳微电解池系统顺序，加药系统，配水系统，空气系统。
3、排泥
根据使用情况，确定排泥周期。
4、更换填料
出水浑浊，去除效率降低后，一般需要更换填料。
放空水池，必须以设计的流量进行排水。
池内设置鼓风系统，吹扫残留气体，更换过程中不得停止风机。
六、故障原因与排除方法
1、鼓风不均匀
风量不够，检查管路的风量。
风眼塞堵，定期排泥。
填料过于密实，加长运行时间。
填料板结，更换填料。
2、出水浑浊
积泥，定期排泥。
风量过大，减小曝气量。
填料失效，更换填料。
3、流量变小
积泥，定期排泥。
管道堵塞，清理管道。
七、维护与保养
为保证设备的正常运转，延长使用寿命，正确使用和操作是至关重要。
1、定期排泥，保证进水、布气的均匀和流畅。
2、定期更换填料，保证出水的稳定和效果。
3、保持设备的洁净，保持工作场所的卫生和道路通畅。
切否踩踏管道和阀门，以免造成接口损坏。
为改进起见，如有未经告知更改设备规格和外形，敬请谅解
（注：本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。
请预览后才下载，期待您的好评与关注！）。
