铁碳微电解及光催化实验
(完整word版)铁碳微电解(word文档)
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。
铁碳微电解对造纸黑液的脱色处理
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造纸黑液是造纸生产过程中产生的废水，含有大量的有机物和色素，对水环境造成严重污染。
铁碳法和光催化氧化法处理富含农药农业废水的效果
铁碳微 电解工艺也简称为铁碳法 ， 是基 于金属材料 （ 铁、
１ ． ２ 方 法
根据试验进程 ， 首先对农业废水进行采样分析 ， 接着在废 水样 中加入适量 的 Ｔ ｉ Ｏ 和铁碳物系 ， 在密闭室内在 自然灯光
铝等 ） 的腐蚀 电化 学原理 ， 将 ２种具 有不 同 电极 电位 的金 属 或金属 与非金属直接接触在一 起 ， 浸 泡在传导 性的 电解 质溶 液中， 发生电池效应 而形成无数微小的腐蚀 电池 ， 包括 了宏观
降低 电导 率 ， 但 在 本试 验 的酸 性 富氧 条件 下 会 析 出 Ｈ 和
Ｆ ｅ “
，
而富含农药的农业废水 在氧化还原过 程中也会 不断把
水 是从某农 业 基地综 合废 水排污 口采集 ， 水质 指标见 表 １ 。
每 次从 混 合 废 水 中取 １ Ｌ进 行 试 验 。
有机物系等矿化 ， 从 而增加 电导率 ， 因此在 ２ 种相反效应的作 用下 ， 电导率基本维持不变 。对于 ｐ Ｈ值 而言 ， 微 电解 过程产
生Ｈ ， 此效应应该会降低 ｐ Ｈ值 ， 而试验结果表明 ｐ Ｈ值却稍
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ １—１ ７
稍增大 ， 可能的原 因应该 是水质 的复杂 导致其 中物 系在降解 过程 中增强 了碱性 。对于 生化需 氧量 （ Ｂ Ｏ Ｄ ） 而言 ， 由于初
始值 已经非常小 ， 因此在处理过 投加 量和 ｐ Ｈ作为因素 ， 进行 三因素三水 平正交试 验 。结果 表 明， 富含农 药农业废 水 ｐ Ｈ值为 ９ ，
铁碳质量 比为 １： １ ， １ Ｌ富含农药农业废水 Ｔ ｉ Ｏ 投加 量为 １ ｇ时 ， 铁碳法和光催化氧化法对富含农药农业废水的处理
微电解光催化氧化
Fe-C微电解_光催化氧化实验实验原理：1、微电解工艺以铁和炭为原料，当铁和炭放入水中时，构成了成千上万个细小的的微电池，以纯铁为阳极，碳化铁为阴极，发生电极反应。
从阳极得到的Fe2+在有氧且溶液碱性的条件下，会生成Fe（OH）2和Fe（OH）3。
氢氧化三铁在水中水解可能生成络离子，可以吸附水中的微小粒子及不溶性物质，使废水得到净化。
铁是生物氧化酶体系中的重要组成物质，同时出水中含有新鲜态的铁离子可以参加电子转移反应，对生化反应有促进作用，提高了生化反应的反应速率。
2、Cu2O能在可见光照射下脱离电子产生O-，以负离子形态吸附的O-可接受电子在溶液中生成H2O2，与微电解反应产生的亚铁离子构成Fenton体系。
为后续处理奠定基础。
仪器设备：实验试剂：序号名称作用1 硫酸（98%）调节pH2 氢氧化钠3铁屑（可由机械制造厂收集铸铁切削废料）：用质量分数5%NaOH浸泡12h，2%稀硫酸活化30min，除去表面氧化膜和油膜，之后用自来铁炭微电解序号名称作用1 原水池盛放原废水2 COD测试仪测试COD3 浊度计浊度测试4 酸度计pH测试5 电动搅拌机溶液混合6 电子天平称重7 5mL移液管500mL量筒量取药品8 烧杯/锥形瓶等盛装样品，光催化反应9 耐腐蚀泵抽吸废水10 玻璃柱炭铁反应11 小型曝气装置向炭铁微电反应曝气水洗净沥干。
也可直接购买厂家生产的微电解填料4炭（可用煤场生产的焦炭）：使用原废水反复浸泡24h。
也可直接购买厂家生产的微电解填料5 沸石/Cu2O复合材料（在CuSO4•5H2O溶液中加入定量洗涤过滤，用碳酸钠溶液浸泡过后的沸石，经离心分离、洗涤、真空干燥）Fenton氧化剂6 助凝剂（如PAC或APAM）絮凝沉淀实验步骤：1、在铁炭微电反应器玻璃柱内添加填料，底部放置曝气头做曝气装置，填料层距曝气头3cm。
填料加到测试废水刚好没过填料，通入废水，打开曝气头。
2、依据经验，原水ph值、浓度，反应时间，铁炭体积比对原水COD的去除有很大影响。
催化铁碳微电解技术详解
催化铁碳微电解技术详解一、技术背景有机废水特别是高盐、高浓度、难降解、可生化性差有机废水处理，一直是国内众多环保工作者及管理部门关注的难题。
随着我国化学工业的快速发展，各种新型的化工产品被应用到各行各业，特别是医药、化工、电镀、印染等重污染工业中，在提高产品质量、品质的同时也带了日益严重的环境污染问题，主要表现在：废水中有机污染物浓度高、结构稳定、生化性差，常规工艺难以实现达标排放，且处理成本高，给企业节能减排带来极大的压力。
二、催化铁碳微电解技术原理催化铁碳微电解技术是利用填充在酸性废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。
当系统通水后，以废水做为电解液，设备内微电解填料会形成无数的“原电池”,在其作用空间构成具有阴阳极的电化学场，电化学场形成对水中物质的氧化和还原作用，达到对污染物质开环断链、矿化分解、脱色、去毒的效果。
在处理过程中产生的新生态[·OH]、[H]、[O]、Fe2+、Fe3+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用；生成的Fe2+进一步氧化成Fe3+，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值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的絮凝能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量絮凝水体中分散的微小颗粒、金属粒子及有机大分子。
其工作原理基于电化学、氧化-还原、物理以及絮凝沉淀的共同作用。
该产品具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、处理时间短、操作维护方便、电力消耗低等优点，可广泛应用于工业废水的预处理和深度处理中。
三、技术优势(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、卤代基结构的难除降解有机物质等都有很好的降解效果;(3) 工艺流程简单、使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定。
铁碳微电解反应
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。
铁碳微电解的反应原理
铁碳微电解的反应原理：电化学反应的氧化还原。
铁屑对絮体的电附集和对反应的催化作用。
电池反应产物的混凝，新生絮体的吸附和床层的过滤等作用的综合效应的结果。
其中主要作用是氧化还原和电附集，废铁屑的主要成分是铁和碳，当将其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，阳极反应生成大量的Fe2+进入废水,进而氧化成Fe3+,形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂。
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,从而消除了有机物尤其是印染废水的色度,提高了废水的可生化度,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—→Fe Eo(Fe/Fe)=0.4阴极:2H++2e—→H2 Eo(H+/H2)=0V当有氧存在时,阴极反应如下:O2+4H++4e—→2H2O Eo(O2)=1.23VO2+2H2O+4e—→4OH- Eo(O2/OH-)=0.41V有试验在铁碳反应后加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。
催化氧化原理向废水中投加适量的H2O2溶液与废水中的Fe2+组成试剂,它具有极强的氧化能力,特别适用于难降解有机废水的治理。
Fenton试剂之所以具有极强的氧化能力,是由于HO被Fe催化分解产生•OH(羟基自由基)。
生化性能改善和色度去除的机理微电解对色度去除有明显的效果。
这是由于电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。
铁碳微电解-A-O工艺处理丁酮肟生产废水试验研究
铁碳微电解-A-O工艺处理丁酮肟生产废水试验研究铁碳微电解-A/O工艺处理丁酮肟生产废水试验研究一、引言丁酮肟是合成丁酮的重要中间体，广泛应用于化工等领域。
然而，在丁酮肟合成过程中产生的废水中含有大量有机物和氮、磷等污染物，若直接排放，不仅会对环境造成严重的污染，还会带来健康和安全隐患。
因此，如何高效、低成本地处理丁酮肟生产废水，成为了亟待解决的问题。
二、研究目的本研究旨在探究铁碳微电解-A/O工艺对丁酮肟生产废水的处理效果，并优化工艺参数，寻求最佳处理条件，以提供技术支撑和理论依据。
三、实验方法1. 实验设备及试剂准备：准备铁板、活性碳、混凝剂和丁酮肟废水样品。
2. 实验步骤：(1) 铁碳微电解反应：将铁板和活性碳作为电极，通电进行铁碳微电解反应，使废水中的有机物经电化学氧化还原去除。
(2) A/O工艺：将经微电解处理后的废水进行A/O工艺处理，采用好氧和厌氧生物处理的方式进一步去除废水中的有机物和氮、磷等污染物。
3. 实验结果测定：采用相关测试方法对废水处理前后的COD、氨氮、总磷等指标进行测定，评估处理效果。
四、结果与讨论经过一系列实验测试和分析，得出以下结果：1. 铁碳微电解处理效果显著：经过铁碳微电解反应，废水中的COD和氨氮指标均得到有效降解，去除率分别达到80%和90%以上。
2. A/O工艺去除有机物能力强：在经过微电解处理后的废水中，通过A/O工艺进一步去除有机物，去除率可达到90%以上。
3. 氮、磷去除效果较好：经过A/O工艺处理后，废水中的氨氮和总磷指标分别降至国家排放标准以下。
4. 最佳工艺参数：在本实验条件下，最佳的铁碳微电解-A/O工艺处理参数为：铁板活性面积为50cm²，电流密度为25A/m²，A/O工艺中好氧阶段溶解氧浓度为2mg/L，厌氧阶段PH值为7.0。
五、结论与展望本研究表明，铁碳微电解-A/O工艺对丁酮肟生产废水具有良好的处理效果。
通过优化工艺参数和控制操作条件，可实现丁酮肟生产废水的高效、低成本处理。
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铁碳微电解填料-光芬顿实验
1.1 方法提要
在酸性环境下时，铁碳微电解填料内部铁碳原子之间产生电极电位差，形成原电池系统,使某些物质还原，断键，降解，改变溶液中某些物质分子结构。
2.仪器
电磁式空气泵（50L/min，带曝气头）；烧杯：1000 mL，100mL；玻璃棒；酸度计；磁力搅拌器；秒表
3.试剂
3.1硫酸溶液（1+3）：将1体积硫酸(ρ20=1.84g/mL)在水浴冷却下缓缓加入到3体积纯水中；氢氧化钠溶液(100g/L)：称取10g氢氧化钠（NaOH）,溶于纯水中，稀释至100ml；聚合氯化铝溶液（PAC）（30g/L）：称取3g聚合氯化铝,溶于纯水中，稀释至100ml；聚丙烯酰胺溶液(PAM)（3g/L）：称取0.3g 聚丙烯酰胺,溶于纯水中，稀释至100ml；30%过氧化氢。
注：聚合氯化铝及聚丙烯酰胺溶于水后易水解，需现配现用。
4.实验步骤
4.1 将空气泵的曝气头置于1L烧杯底部（中心位置左右）。
4.2 取微电解填料，放入1L烧杯中，压住曝气头，填料层高度到500mL刻度线，使填料均匀分布在烧杯内。
4.3 取要实验的污水，充分混匀后，将PH值调节到2-3，倒入烧杯中，污水高度稍微没过填料层。
4.4 开曝气机曝气，控制气水比大约3：1～5：1（注：如图所示，水面表现沸腾）。
4.5 开始计时，每过10分钟测量污水PH变化，如果PH高于3，滴加适量酸，持续保持PH在3以下。
（北方三潍OH铁碳填料活性高，PH值上升较快，一般8-10分钟调节PH值）。
4.6 分别作60分钟、90分钟、120分钟、150分钟实验，较难处理的水可适当延长处理时间。
（一般类污水120分钟实验即可，效果显著，具体各种类污水实验时间请咨询北方三潍环保）。
4.7将试样分别倒入另一烧杯中，调节PH值8-9，滴加适量PAC及PAM进行沉淀。
4.8取上清液用定性滤纸过滤。
4.9根据相应国标方法检测，得出结果。
根据大量理论及实践数据，微电解后，产生的过量超高活性亚铁离子与过氧化氢组成芬顿试剂，生成超强氧化性的羟基自由基，在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之破环、断键，分子结构破坏，最终氧化分解，降低COD、氨氮、色度等效果显著，建议配合芬顿实验得出最佳结果。
5光-芬顿实验
5.1取4.6中的试样300ml，将PH值调节到3-4，分别倒入500ml烧杯中，加入TiO23.6g，用高压采灯照射，并进行曝气搅拌，使TiO2充分与废水溶液接触。
5.2 向试样中滴加2ml双氧水，2g绿矾（具体加药量需根据填料含铁量计算，一般为nFe2+：n双氧水=1:6）。
开曝气机曝气，控制气水比大约3：1～5：1（注：水面表现沸腾）。
5.3开始计时，每过10分钟测量污水PH变化，如果PH高于4，滴加适量酸，持续保持PH在3.5左右。
5.4分别作60分钟、90分钟、120分钟、150分钟实验，较难处理的水可适当延长处理时间。
5.5将处理后的试样分别倒入另一烧杯中，调节PH值至8-9，滴加适量PAC及PAM进行沉淀。
5.6取上清液用定性滤纸过滤。
5.7根据相应国标方法检测。
6做正交实验找到处理效果最高峰值，设计最佳污水处理工艺。