单质铁对厌氧生化过程的强化机制及应用
2023-01-21周华贇陆璠
再生资源与循环经济 2022年12期
周华贇,陆璠
(常州观复环境科技有限公司,江苏 常州 213001)
单质铁即零价铁(Zero-Valent Iron,ZVI)是一种活性金属,在地球上分布广,在地壳金属元素分布中仅次于铝,位居第二位,其价格低廉,具有较强的还原能力[1],电极电位E0(Fe2+/Fe)为-0.44 V,单质铁在水中可与其他物质如碳组成原电池,达到降解废水中的难降解有机物的作用。单质铁是一种廉价的、具有还原性的物质,已被广泛应用于各类工业废水处理、地下水净化和土壤修复等。文中主要介绍单质铁对传统厌氧生化系统的作用。
1 单质铁在厌氧生化系统中的作用
单质铁与厌氧微生物有耦合作用机理[2]。单质铁在厌氧条件下能与水解酸化过程中产生的有机酸反应,释放电子并产生氢气,能够促进一些耗氢微生物的生长,提高系统的降解能力;另外,单质铁作为还原剂可以明显降低溶液中的氧化还原电位,为厌氧微生物提供一个良好的生存环境,进而促进污染物的去除;单质铁在水中有铁腐蚀反应,表面析出的氢气能逐渐被微生物消耗。铁元素也是合成产甲烷菌所必须的金属元素之一,因此在厌氧消化中具有极大的研究价值。
1.1 单质铁的氢腐蚀作用
单质铁会在水中发生析氢腐蚀,这主要是单质铁即零价铁,能作为电子供体提供电子。这个简单的化学反应在厌氧消化系统中与厌氧生化反应相结合,产生协同效应,因铁腐蚀析出的氢气是污泥厌氧消化的产氢产乙酸过程中一种重要的中间产物,对厌氧消化三阶段都有重要影响,能促进产甲烷过程。……
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