微电解技术在工业废水处理中的运用

2016-11-21梁旭林钟朗丁

资源节约与环保 2016年2期

关键词：铁屑工业废水电解

梁旭林　钟朗丁

（广州市杰人环保科技有限公司广东广州510800）

微电解技术在工业废水处理中的运用

梁旭林钟朗丁

（广州市杰人环保科技有限公司广东广州510800）

本文分析微电解技术在工业废水处理中的运用，首先分析微电解技术在工业废水处理中的作用机理，之后探讨影响废水处理效果的各项因素，旨在为相关工作提供借鉴。

微电解；工业；废水处理

随着工业等领域的不断发展，废水处理工艺受到了人们的广泛关注，目前微电解技术已经应用于工业废水处理，不过在此方面，我国尚且没有形成系统的理论，因此有必要进一步探究微电解技术在工业废水处理中的运用。

1作用机理

在微电解反应中，需要具备两种基本元素，即为Fe和C，通常情况下，微电解反应器中的填料主要包括两类，一类是惰性碳颗粒和铸铁屑的混合填充体，另一类则是铁刨花，在这两类填料之中，均含有Fe和C。

在运用微电解技术来处理工业废水的过程中，C(高电位)与Fe(低电位)会在废水中形成电位差，由于废水具备一定的导电性，因此废水就相当于电解质，进而产生原电池，发生电极反应，使污染物的性质发生改变，最终实现废水处理。

1.1电极反应

阴极(C)，中性条件下的电极反应为：

阴极(C)，酸性充氧条件下的电极反应为：

阴极(C)，酸性条件下的电极反应为：

阳极(Fe)电极反应为：

根据上述反应可以看出，在酸性充氧条件下E0(标准电极电位)最大，而且反应速度更快，究其原因，是因为在酸性充氧条件下的电极反应中，废水中的H+不断被消耗，而在酸度高、pH值低的环境中，氧的电极电位会增高，这样一来，就会进一步提高微电池的电位差，从而对电极反应起到促进作用。

1.2电场作用

微电池会形成微电场，由于受到微电场的作用，废水中的细小污染物、极性分子、胶体颗粒会产生电泳，因此它们会向着相反电荷的电极方向移动，并且会发生聚集，形成大颗粒，最终发生沉淀，使得COD下降。

1.3铁的还原作用

铁属于一种活泼金属，因此在酸性环境下，一部分的有机物和重金属离子会发生还原，比如硝基会还原为氨基：

偶氮型染料的发色基也会发生还原：

六价铬会还原为三价铬：

汞离子会还原为单质汞：

由于铁具有还原作用，因此可以起到脱色作用，使大分子染料降解为小分子无色物质，使废水的可生化性大幅提高，同时在铁的还原作用下，也可以使重金属离子转化成沉淀物或者单质，进而实现废水处理。

微电解技术在工业废水处理中的作用机理还有很多，包括氢的氧化还原作用、铁离子的络合作用、电子传递作用等等，本文在此不再一一赘述。

2影响因素

首先，进水pH对电极反应具有一定的影响，进水pH越低，微电解的各项作用越容易实现，并且电极反应的速度越快，不过也要注意到，进水pH越低，铁耗量就会越高，水中所溶解的铁含量就会越大，出水色度也会相应的增大；另外进水pH过低，也会导致加碱量增多，提高所投入的成本。因此在实际工作中，一定要认真做好对比实验，明确不同pH下微电解的处理效果，进而合理选择进水pH。

其次，微电解反应的停留时间也会对废水处理效果产生影响，如果停留时间不足，会导致污染物的去除率偏低，而一旦停留时间过长，就会使出水中的含铁量过大，致使出水色度增大。在实际工作中要意识到，在采用微电解技术处理不同的废水时，所需的停留时间是各不相同的，因此必须要做好试验，确定最为科学的停留时间。

再次，铁碳比以及铁屑粒径也对废水处理效果具有一定的影响，将碳粒加入铁屑中之后，能够使填料的再生周期延长，改善水力条件，保持填料层的孔隙率，避免铁屑结块，可以促进电化学反应，一般情况下，铁碳比应该控制在(2~1):1，而铁屑的粒径则应该控制在1mm～2mm。