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妹星 工程化学课程教学案例五 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 铁碳微电解法处理废水 电化学腐蚀在废水处理中的应用 姓名：艾兵 手机：13583324505 邮箱：aibing@sdut.edu.cn 00:61091012

铁碳微电解法处理废水 电化学腐蚀在废水处理中的应用 姓名：艾 兵 手机：13583324505 邮箱：aibing@sdut.edu.cn QQ : 61091012 工程化学课程教学案例五

应用背景 1.目前全国乃至全世界的水污染非常严重。 2.引起污染的工业废水占总污水量的30%左右，而且大多是 高难度废水比如印染废水、制革废水、造纸废水、电镀 废水、半导体废水、仓储化工废水、硫酸钠废水、焦化 废水、冶金废水、制药废水和醇类废水等。 3.工业废水的可生化性较低(BOD/COD小于0.3)，用常规的 生物处理方法往往难以奏效，故要提前进行物化处理， 以提高废水的可生化性

一、应用背景 1.目前全国乃至全世界的水污染非常严重。 2.引起污染的工业废水占总污水量的30%左右，而且大多是 高难度废水比如印染废水、制革废水、造纸废水、电镀 废水、半导体废水、仓储化工废水、硫酸钠废水、焦化 废水、冶金废水、制药废水和醇类废水等。 3.工业废水的可生化性较低（ BOD/COD小于0.3)，用常规的 生物处理方法往往难以奏效，故要提前进行物化处理， 以提高废水的可生化性

二、铁碳微电解技术原理 1、电化学原理： 在酸性和曝气的条件下，铁屑碳颗粒之间存在着电位差而形成了无数个细 微原电池。当污水通过含铁和碳的填料时，铁成为阳极，碳成为阴极，并有 微电流流动，形成了千千万万个微小电池，产生“内电解”，发生腐蚀，也 就是氧化还原反应： 阳极反应：Fe-2e一Fe2+E(Fe2Fe)=-0.44V 阴极反应：2Ht+2e→H2↑E(HH2)=0.00V 当有氧气时：02+4H+4e→2H20E(O2)=1.23V 02+2H20+4e→40HE(02/OH)=0.40V

二、铁碳微电解技术原理 1、电化学原理： 在酸性和曝气的条件下，铁屑-碳颗粒之间存在着电位差而形成了无数个细 微原电池。当污水通过含铁和碳的填料时，铁成为阳极，碳成为阴极，并有 微电流流动，形成了千千万万个微小电池，产生“内电解”，发生腐蚀，也 就是氧化还原反应： 阳极反应： Fe-2e-一Fe 2+ Eθ (Fe 2+/Fe)=-0.44V 阴极反应： 2H++2e-→H2↑ Eθ (H+ /H2 )=0.00V 当有氧气时：O2+4H++4e-→2H2O Eθ (O2 )=1.23V O2+2H2O+4e-→4OH- Eθ (O2 /OH- )=0.40V

2、废水处理原理 (1)絮凝作用一由于阳极生成的铁离子与废水中的氢氧根离子结合生成 氢氧化铁，有极强的吸附能力，使水得以澄清；铁离子本身也有混凝作用， 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； (2)由于有机物参与阴极的还原反应，使官能团发生了变化改变了原有机 物性质，降低了色度，提高了废水的可生化性； (3)一些无机物也参与反应生成沉淀得以去除，如：Fe2++S2→FeS↓； (4)废水的胶体粒子和微小分散的污染物受电场作用，产生电泳现象，向 相反电荷的电极移动，并聚集在电极上使水澄清； (5)阴极生成的氢气，具有气浮效应

2、废水处理原理 （1）絮凝作用——由于阳极生成的铁离子与废水中的氢氧根离子结合生成 氢氧化铁，有极强的吸附能力，使水得以澄清；铁离子本身也有混凝作用, 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； （2）由于有机物参与阴极的还原反应，使官能团发生了变化改变了原有机 物性质，降低了色度，提高了废水的可生化性； （3）一些无机物也参与反应生成沉淀得以去除，如：Fe 2+ +S2-→FeS↓； （4）废水的胶体粒子和微小分散的污染物受电场作用，产生电泳现象，向 相反电荷的电极移动，并聚集在电极上使水澄清； （5）阴极生成的氢气，具有气浮效应

三、污水处理厂铁碳微电解装置

三、污水处理厂铁碳微电解装置

四、处理工艺特点 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、卤代基结构的难降解有机物质； 3、运行成本极低，只消耗少量的单质铁（最理想并且价 廉易得的是金属加工废料铁刨花)； 4、使用寿命长，操作维护方便，微电解装置只要定期的 添加铁屑便可，惰性电极不用更换，腐蚀电极每年补充投 入两次；

四、处理工艺特点 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、卤代基结构的难降解有机物质； 3、 运行成本极低，只消耗少量的单质铁（最理想并且价 廉易得的是金属加工废料铁刨花）； 4、 使用寿命长，操作维护方便，微电解装置只要定期的 添加铁屑便可，惰性电极不用更换，腐蚀电极每年补充投 入两次；

五、适用废水种类 1、染料、印染废水；焦化废水：石油化工废水； -上述废水在脱色的同时，处理水中的BOD/COD值显著提高。 2、石油废水；皮革废水；造纸废水、木材加工废水： =-上述废水处理水后的BOD/COD值大幅度提高。 3、电镀废水；印刷废水；采矿废水；其他含有重金属的废水； 可以从上述废水中去除重金属。 4、有机磷农业废水；有机氯农业废水； 大大提高上述废水的可生化性，且可除磷，除硫化物

五、适用废水种类 1、 染料、印染废水；焦化废水；石油化工废水； -上述废水在脱色的同时，处理水中的BOD/COD值显著提高。 2、 石油废水；皮革废水；造纸废水、木材加工废水； -上述废水处理水后的BOD/COD值大幅度提高。 3、 电镀废水；印刷废水；采矿废水；其他含有重金属的废水； -可以从上述废水中去除重金属。 4、 有机磷农业废水；有机氯农业废水； -大大提高上述废水的可生化性，且可除磷，除硫化物

每天进步多一点

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