实验四铁碳微电解处理废水实验
铁碳微电解联合过硫酸盐深度处理造纸废水的研究
铁碳微电解联合过硫酸盐深度处理造纸废水的研究用铁碳微电解联合过硫酸盐深度处理造纸废水，考察了反应时间、初始pH、铁碳质量比、铁碳总投加量、过硫酸盐（PS）投加量等因素对处理效果的影响，并对不同体系下的废水处理效果进行比较。
结果表明：铁碳微电解联合过硫酸盐工艺能够有效深度处理造纸废水，在反应时间为150min、pH=5、m（Fe0）：m（AC）=2：3、铁碳总投加量为0.15g、PS投加量为7.5mmol/L的条件下，COD和色度去除率分别在63%、95%左右，出水水质满足造纸工业排放标准要求（GB3544—2023）。
制浆造纸废水成分复杂、排放量大、处理困难，经一级物化和二级生化处理后，仍存在COD高、色度深、难以达标排放等问题，需进一步处理，即三级处理或深度处理。
常见的深度处理方法有物化法、生化法和高级氧化法。
其中高级氧化法因氧化能力强、反应彻底、反应时间短、占地面积小而得到广泛应用。
基于硫酸根自由基(SO4-·)的高级氧化技术近年来得到快速发展。
过硫酸盐(PS)经过UV、超声、热及过渡金属等活化后能够产生有极强氧化能力的SO4-·。
零价铁(Fe0)活化PS是近年来的研究热点。
万小娇等用Fe0活化PS深度处理垃圾渗滤液膜浓缩液，在pH3、温度45℃、n(K2S2O8):n(Fe0)10条件下，COD去除率稳定保持在80%以上。
X.Y.Wei等用零价铁活化过硫酸盐去除水中的苯达松，初始pH(≤7)条件下，零价铁为4.477mmol/L、PS为0.262mmol/L时，0.021mmol/L 的苯达松全部降解完全。
但有研究表明，Fe0剂量低时会降低体系的氧化效率。
且Fe0极易被氧化，在表面形成一层“氧化膜”，阻止反应进一步进行。
铁碳微电解是一种广泛用于染料废水、石化废水、垃圾渗滤液、医药废水与焦化废水的处理技术，其原理是基于原电池的氧化还原反应，铁阳极为电化学腐蚀提供电子。
当铁、活性炭与废水接触时形成大量微观原电池。
铁碳微电解处理电镀废水
电镀废水中重金属离子浓度高，采用传统沉淀法净化处理加药量难以准确控制，重金属离子难以完全沉淀分离，药剂用量大，运行成本高。
经铁碳微电解反应利用置换反应原理将重金属离子转化为不溶于水的单质形态，同时将络合剂或其他有机物分子中官能团断链、降解，转化为无络合能力的小分子有机物，促进重金属离子释放，再经置换反应将废水中重金属彻底转化为不溶于水的单质形态，从废水中分离。
废水达标排放，效果良好。
新型铁碳微电解填料（TPFC）是萍乡拓步环保科技有限公司自主研发的第三代铁碳微电解填料，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。
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铁炭微电解法预处理废水的研究
铁炭微电解法预处理废水的研究铁炭微电解法预处理废水的研究摘要：废水处理是一项重要的环境保护任务。
铁炭微电解法是一种有效的预处理方法，通过在电解池中同时加入铁粉和活性炭粉，引入电流作用下的化学反应，可以有效去除废水中的有机物和重金属离子。
本文通过实验研究了铁炭微电解法处理废水的效果，并对其机理进行了分析。
一、引言废水处理是环境保护的重要任务之一。
目前，废水处理技术主要包括物理方法、化学方法和生物方法等。
然而，这些方法存在着效果不佳、成本高等问题。
因此，发展一种高效、低成本的废水预处理技术势在必行。
二、铁炭微电解法的原理铁炭微电解法是一种将铁粉和活性炭粉同时加入电解池中处理废水的方法。
通过加入直流电流，使得铁粉和活性炭粉在电解池中发生化学反应。
铁粉可以被氧化成Fe2+，而活性炭粉则在电流的作用下释放出氢气。
这些反应产生的还原剂和氧化剂能够有效地降解废水中的有机物和重金属离子。
三、实验设计本实验使用了一台电容量为1 L的电解池，并在其中加入了适量的铁粉和活性炭粉。
废水样品经过调整后，作为实验对象。
调整后的废水中含有有机物和重金属离子。
实验设置了不同的电流强度和电解时间，以研究其对废水处理效果的影响。
四、实验结果与讨论通过实验观察和数据分析，我们发现铁炭微电解法能够有效去除废水中的有机物和重金属离子。
随着电流强度的增加和电解时间的延长，处理效果逐渐提高。
在一定范围内，电流强度对去除有机物的效果具有正面影响。
然而，当电流强度过高时，电解过程中产生的气体将会影响反应的进行，从而降低废水处理的效果。
此外，实验还发现，铁炭微电解法对去除重金属离子的效果也较好，其原因是重金属离子能够与铁粉发生还原反应。
五、机理分析铁炭微电解法的废水处理机理主要包括还原、氧化和吸附效应。
铁粉能够通过被氧化为Fe2+的反应产生还原剂，从而加速有机物和重金属离子的降解。
活性炭粉释放出的氢气则促进了废水中有机物的氧化降解。
此外，铁粉和活性炭粉的表面也具有吸附性，能够吸附部分废水中的有机物和重金属离子。
铁炭微电解-Fenton试剂处理焦化含酚废水的研究
铁炭微电解-Fenton试剂处理焦化含酚废水的研究
铁炭微电解-Fenton试剂处理焦化含酚废水的研究
用铁炭微电解-Fenton试剂对焦化含酚1 800 mg/L的废水进行处理后,可以满足进生化水质的要求.研究了初始pH, H2O2加入量,反应时间等因素对去除效果的影响.通过正交试验及单因素分析试验,确定最佳工艺条件:初始pH=3.0 ,H2O2投加量3.6 ml/L, 反应时间为180 min.此条件下废水再经絮凝处理,则出水挥发酚去除率达82%.
作者：陈阳赵海峰张营 CHEN Yang ZHAO Hai-feng ZHANG Ying 作者单位：陈阳,CHEN Yang(沈阳黎明环保设备制造有限公司,辽宁,沈阳,110043)
赵海峰,ZHAO Hai-feng(恩锑希,沈阳,环保产业有限公司,辽宁,沈阳,110001)
张营,ZHANG Ying(辽宁大学,辽宁,沈阳,110036)
刊名：辽宁化工英文刊名：LIAONING CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)：2009 38(6) 分类号：X703 关键词：Fenton 试剂 H2O2 除酚正交试验。
铁炭微电解处理化工废水
铁炭微电解?混凝沉淀预处理化工有机废水本实验主要研究了上海某化工废水处理系统运行过程中,铁炭微电解?混凝沉淀对于去除ＣＯＤ、提高可生化性和降低酸度的效果. 1基本原理铁炭微电解是基于电化学中的电池反应,金属阳极直接和阴极材料接触在一起,浸没在电解质溶液中,发生电池反应而成腐蚀电池,金属阳极被腐蚀而消耗.其电极反应如下:阳极(Ｆｅ):Ｆｅ→Ｆｅ2++2ｅＥ0=-0.44Ｖ阴极(Ｃ):酸性条件下:2Ｈ++2ｅ→2〔Ｈ〕→Ｈ2Ｅ0(Ｈ+/Ｈ2)=0Ｖ酸性充氧条件下:Ｏ2+4Ｈ++4ｅ→2Ｈ2ＯＥ0(Ｏ2)=1.23Ｖ中性条件下:Ｏ2+2Ｈ2Ｏ+4ｅ→4ＯＨＥ0=0.40Ｖ由阴极反应可见,在酸性充氧的条件下,两者的电位差最大,腐蚀反应进行最快,这说明铁在还原曝气条件下处理化工有机废水的效果应该优于不曝气条件下的处理效果,对于这一点已在文献[1]中得到了证明.另外,阴极反应消耗了大量的Ｈ+会提高溶液的ｐＨ值.此外,在微电解的过程中还会发生下列反应:Ｆｅ2++Ｏ2+Ｈ+→Ｆｅ3++Ｈ2ＯＦｅ2++Ｈ2Ｏ+Ｈ+→Ｆｅ3++Ｈ2Ｏ2Ｆｅ2++Ｈ2Ｏ2→Ｆｅ3++ＯＨ+ＯＨ-Ｆｅ2++ＯＨ→Ｆｅ3++ＯＨ-其间所生成的羟自由基ＯＨ氧化性极强,可以使有机物氧化.另外由于电池的电极周围存在电场效应,使溶液中带电粒子在电场作用下定向移动,进行附集并沉积在电极上而被除去.电极反应生成的新生态的Ｆｅ2+及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后生成Ｆｅ(ＯＨ)2和Ｆｅ(ＯＨ)3胶体絮凝剂,具有很大的吸附絮凝能力.2实验条件与方法本实验以上海某化工有限公司的污水处理工程为依托而进行.该公司新上一套污水处理系统,以铁炭微电解?混凝沉淀作为预处理,前设格栅、调节池,后接生化处理系统.铁炭微电解池有效容积250ｍ3,反应时间4ｈ,曝气量1.5ｍ3气/ｍ3水?ｍｉｎ,有效水深4ｍ,铁炭层装填高度2ｍ,每月定期补充总装量的10%.混凝沉淀池主要是在铁炭微电解池出水中投加碱调ｐＨ进行混凝沉淀,其反应时间ｔ=30ｍｉｎ,总停留时间4ｈ,沉淀池表面负荷0.85ｍ3/ｈ?ｍ2,泥斗倾角55°.原水水质如表1所示.表1原水水质ＣＯＤＣｒ/(ｍｇ?ｌ1)1500～4000ＢＯＤ5/(ｍｇ?ｌ1)150～500ＢＯＤ5/ＣＯＤＣｒ0.1～0.2ｐＨ1～3Ｃｕ2+/(ｍｇ?ｌ1)0.6～1.5Ｐｂ2+/(ｍｇ?ｌ1)1.5～2.6 3实验结果与分析3.1混凝剂的选择与分析在该厂污水处理系统正常运行之后,经过两个多月的监测,在进水ｐＨ值均较低的情况下,经过铁炭微电解池以后,ｐＨ值均能提高至3～5的范围内,降低了废水的酸性,为了保证后续生化处理的正常运行,在铁炭微电解的出水中仍需要投加一定量的碱液进行中和.由于该化工有限公司本厂生产有剩余的废碱液,为了节约投资,在调节ｐＨ时采用了废碱液ＮａＯＨ.铁炭微电解池的出水中含有大量的新生态的Ｆｅ2+,在加碱调节ｐＨ值后生成的Ｆｅ(ＯＨ)2及进一步氧化后的Ｆｅ(ＯＨ)3是良好的胶体絮凝剂,为了验证其吸附絮凝效果,本实验选择了硫酸亚铁、三氯化铁、碱式氯化铝、硫酸铝四种混凝剂与其比较进行了混凝沉淀实验.以电解池堰上出水作为原水,先由实验确定了四种混凝剂的最佳ｐＨ值均在中性附近,在ｐＨ值为中性的条件下确定最佳投量在100ｍｇ/ｌ附近.因此在混凝沉淀实验中,先调节原水ｐＨ至7,再投加各种混凝剂,混凝剂投加量均为100ｍｇ/ｌ.投药以后再调ｐＨ至中性.实验结果如图1所示.图中Ａ为原水ＣＯＤ;Ｂ为原水投加ＮａＯＨ调节ｐＨ后的ＣＯＤ;Ｃ为原水投加ＮａＯＨ调节ｐＨ后投加硫酸亚铁后的ＣＯＤ;Ｄ为原水投加ＮａＯＨ调节ｐＨ后投加三氯化铁后的ＣＯＤ;Ｅ为原水投加ＮａＯＨ调节ｐＨ后投加碱式氯化铝后的ＣＯＤ;Ｆ为原水投加ＮａＯＨ调节ｐＨ后投加硫酸铝后的ＣＯＤ.图1混凝沉淀实验ＣＯＤ值对比实验图由图1可知,铁炭微电解池出水直接加碱调节ｐＨ值后的出水ＣＯＤ要低于加各种混凝剂的出水ＣＯＤ.铁炭微电解池出水加碱调节ｐＨ值后生成的Ｆｅ(ＯＨ)2和Ｆｅ(ＯＨ)3胶体絮凝剂的吸附能力既高于硫酸亚铁、三氯化铁两种铁盐混凝剂水解得到的Ｆｅ(ＯＨ)3,也高于两种铝盐混凝剂.这是由于铁炭微电解池出水中的总铁离子浓度相当高,可以达到800ｍｇ/ｌ[1],超过了实验过程中所投加的混凝剂投量.另外在加入ＦｅＳＯ4,ＦｅＣｌ3后色度会明显增加.由图1还可以看出,在加入碱式氯化铝后,出水ＣＯＤ可能会上升,这是由于碱式氯化铝中存在大量的还原性杂质的缘故.由混凝剂的选择与分析实验可以得出结论:在铁炭微电解还原池中产生的Ｆｅ2+在加碱调节ｐＨ值后生成的Ｆｅ(ＯＨ)2及进一步氧化后的Ｆｅ(ＯＨ)3的吸附絮凝能力非常强,再投加其它混凝剂已无意义 3.2实际工程中的监测结果在确定了铁炭微电解池出水加碱调节ｐＨ值后无需再加其余混凝剂后,本实验又研究了在实际工程中,铁炭微电解?混凝沉淀对于去除ＣＯＤ、重金属离子和提高可生化性的效果. 3.2.1去除ＣＯＤ效果由图2可知,经过铁炭微电解?混凝沉淀预处图2去除ＣＯＤ效果理系统之后,ＣＯＤ降低50%左右,除了去除的有机物之外,水中的还原性的Ｆｅ2+也以ＣＯＤ的形式表现出来.因此,ＣＯＤ较大幅度降低的主要原因就是铁炭微电解池中所发生的氧化还原作用和加碱调节ｐＨ后产生的混凝沉淀作用.这样经过铁炭微电解?混凝沉淀后,可降低后续生化工艺的负荷.3.2.2去除重金属离子实验效果由图3和图4可以看出,在铁炭微电解池出水图3Ｃｕ2+的去除效果图4Ｐｂ2+去除效果加碱调节ｐＨ后,重金属离子Ｃｕ2+,Ｐｂ2+在出水中的浓度均低于国家排放标准。
铁炭微电解预处理高浓度酵母废水
糖化合物还使得酵 母 废 水 颜 色 较 深,为 深 褐 色;同 时 酵
母废水中还含有高 浓 度 的 微 生 物 代 谢 产 物、无 机 盐 类、
硫酸根等,导致废水降解性较差 [１].
铁炭微 电 解 工 艺 使 用 范 围 广、工 艺 简 单,对 于 高
收稿日期:
２０１６
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１１
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作者简介:王洪磊(
１９９２—),男,合肥工业大学资源与环境工程学院硕士研究生.
１８
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王洪磊,等:铁炭微电解预处理高浓度酵母废水
果,且微 电 解 过 程 中 产 生 的 还 原 性 的 Fe２＋ 也 会 导 致
平、可见分光光度计、六联电动搅拌器等.
实验药品和试剂包括铸铁屑、活性炭粒、重铬酸 钾、
硫酸、硫酸银、氢氧化钠和盐酸等.
２．
３ 实验准备
铁屑 的 清 洗:将 所 需 铁 屑 置 入 １０％ 的 NaOH 溶 液
中浸泡并小火 加 热 １０ mi
n 以 除 油,然 后 用 清 水 冲 洗 干
净,使用前再用 ３％ 的稀盐酸浸泡 ３０mi
COD、高盐度以 及 色 度 较 高 的 工 业 废 水 的 处 理 较 其 他
工艺效果好.难生物 降 解 的 废 水 经 铁 炭 微 电 解 工 艺 处
理后 B/C 大大提高,有利于提高后续生物处理效果
.
[
２]
根据酵母废 水 高 COD、高 色 度 以 及 可 生 化 性 差 的
特点,采用铁炭微电解法对该酵母废水进行预处理.
所示.
２．
铁碳微电解法处理某化工厂废水的研究
铁碳微电解法处理某化工厂废水的研究
铁碳微电解法处理某化工厂废水的研究
某化工厂废水主要成份为乙醛、少量三聚乙醛、四聚乙醛、吡啶和一些乙醛聚合物.经吸附塔处理后出水p(CODCr)值在3 000～4 000mg·L-1之间,BOD5/CODCr只有0.05,采用铁碳微电解方法进行预处理.实验结果表明,最合适反应条件是进水pH值为2、铁碳比1:2、停留时间为2 h,在此条件下CODCr去除率可达64%以上,且进水浓度的变化对去除率影响不大.而且,BOD5/CODCr值在0.45以上,提高了可生化性.
作者：高彦林张雁秋薛方亮 GAO Yan-lin ZHANG Yan-qiu XUE Fang-liang 作者单位：中国矿业大学环境与测绘学院,江苏,徐州,221008 刊名：江苏环境科技ISTIC 英文刊名：JIANGSU ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)：2006 19(5) 分类号： X3 关键词：化工废水铁碳微电解 pH值铁碳比停留时间可生化性。
铁碳微电解耦合双氧水深度处理印染废水
铁碳微电解耦合双氧水深度处理印染废水预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制芬顿强化铁碳微电解+生物活性炭流化床深度处理印染废水我国是纺织印染业第一大国，印染行业是工业废水排放大户，占整个纺织工业废水排放量的80 %。
印染废水因其水量大、碱度高、水质波动大、色度深、污染物组分复杂、可生化性差等特点，成为国内外难处理的工业废水之一。
随着排放要求的日益严格，染化料助剂品种的多样化，公司原有工艺已满足不了目前的排放要求，尤其是废水中的COD、色度等指标；加之人们对环保意识的提高以及国家对传统行业的技术要求的愈加严格，印染行业尤其印染废水面临着技术工艺的革新优化。
为满足日益严格的印染废水的排放标准，公司在原有废水处理单元的基础上，采用了“芬顿强化铁碳微电解+生物活性炭流化床”工艺对原二沉池的出水进行了深度处理。
工艺流程根据公司废水来源中成分的不同，对不同工序的废水进行了分类收集，单独处理；首先，退浆废水因其浓度高，可生化性差等特点，将该部分废水单独收集后，经调节后预先进入IC厌氧池进行水解发酵，然后进行后续处理；类似地，面料在进行丝光过程会产生大量的丝光废水，由于该过程用到大量的烧碱，碱度较大，为持续改进优化工艺，推进清洁生产，一方面进行梯级丝光；另一方面对丝光废水单独收集后利用拓扑多效蒸发器对其进行4级蒸发后，回用于生产。
其他的生产以及生活过程中产生的综合废水经污水管道集中收集后，与经过IC 预处理的退浆废水混合后，进入后续“厌氧+AO好氧+深度脱色”处理单元进行废水的集中处理。
虽然利用原有工艺目前可以满足二级排放标准的要求；但是，随着国家环保部对印染废水处理处置的要求日益严格，公司结合目前的处理能力以及处理水平，在原有的工艺基础上，进行了废水处理工艺的优化；将后续的深度脱色工艺，修改为芬顿强化铁碳微电解工艺对生化过程中仍然残留的难降解的物质进行深度处理，以达到进一步降低COD，色度等指标的目的。
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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。
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。
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，能于废水中的许多有机组份发生氧化还原作用。
（2）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。
（3）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
（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，形成一内部电解反应。
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。
三、实验设备和仪器
搅拌器；分光光度计；烧杯；移液管；漏斗。
四、试剂
苯酚废水；碳粉；铁粉；HCl溶液；NaOH溶液。
五、实验步骤
1.用分光光度计测原水的吸光度；
2.铁炭比的确定
先取不同比例的铁粉和炭粉混合，其它实验条件保持一致，通过苯酚的去除率判断最佳的铁炭比
3．最佳pH条件的确定
称取3份相同质量的碳粉＋铁粉（铁炭比相同），分别加入3只盛有200ml 苯酚溶液的烧杯中，并将其pH值分别调至为2～3，6，8～9，搅拌10min。
4.混凝
上述反应之后烧杯中分别加入片碱少许，使pH值9～10（约1小片），并搅拌10min后过滤，测滤液中苯酚浓度。
5.通氧
比较相同铁炭比，相同pH条件下，充氧与否对实验结果的影响
六、实验数据整理及分析
1.数据记录数据记录
2.。