一、簡介

微（內）電解法是利用鐵–碳粒料在電解質溶液中腐蝕形成的微（內）電解過程來處理廢水的一種電化學技術。電極反應過程不耗電，而能產生氧化還原、電附聚等作用；電極反應產生的新生態Fe2+是一種吸附、包容和絡合能力相當強的混凝劑。故微電解法的特點是作用機制多、協同性強、綜合效果好、脫色效果尤其明顯，還可提高廢水的可生化性，與二級生化處理工藝匹配性好、操作簡便、運行費用低。其COD去除率可達20~60%，脫色率在50~96%。目前該技術已廣泛應用于各種無機廢水處理和有機難降解廢水的預處理上，效果十分明顯。我們已在制藥廢水、染料生產廢水、印染廢水、有機與石油化工廢水及電鍍廢水的治理工程上進行工業應用，取得了相當大的成功。廢水通過微（內）電解預處理后，再進入生化系統（H/O工藝）處理，出水都達到了相應的排放標準。
目前國內外微電解設備均是固定床，其特點是結構簡單，推流性好，但存在不少實用性問題：一是效率不高，反應速度不快；二是床體易板結或堵塞及鈍化，造成短路和死區，效率下降；三是鐵屑補充勞動強度大。為了克服上述這些主要缺點，我們以二元三相脈沖流態化技術原理為出發點，進行了高效微電解膨松床試驗與開發研究，并已在電鍍廢水治理工程、染料生產廢水治理工程和有機化工廢水治理工程等工業運行中獲得成功。

二、微電解原理

鐵碳微電解法亦稱為鐵碳內電解法，其處理原理歸類于電解法。鐵為陽極，碳為陰極，在酸性條件下，當廢水通過含鐵和碳的填料時，鐵與碳之間形成無數個微電流反應器，廢水中的有機物在腐蝕電池微電流的作用下被還原氧化。這一過程中相關反應如下：

陽極反應：

Fe → Fe²⁺?+2e ?????????E⁰(Fe²⁺/Fe) = －0.44V

陰極反應（無氧氣）：

2H⁺+2e → 2[H] → H₂↑ ?????????E⁰(H⁺/H₂) = 0.00V

Mⁿ⁺+ne = M（還原金屬離子）

陰極反應（有氧氣）：

中性富氧條件下： O₂+2H₂O+4e → 4OH^－????E⁰?(O₂/OH^－)= 0.41V

酸性富氧條件下： O₂+4H⁺+4e → 2H₂O ?????E⁰?(O₂/H₂O) = 1.23V

由反應式可見，在酸性和充氧的條件下電位差最大，腐蝕反應最快，即廢水處理效果最好。

微（內）電解法電極反應過程不耗電，而能產生氧化還原、同時電化學腐蝕過程又引發了一系列連帶協同作用，是絮凝、吸附、架橋、卷掃、共沉、電沉積、電化學還原等多種作用的綜合效應。

電極反應產生的新生態Fe²⁺和原子H具有高化學活性，能改變廢水中許多有機物的結構和特性，使有機物發生斷鏈、開環等作用。Fe²⁺是一種吸附、包容和絡合能力相當強的混凝劑，能進一步提高處理效果。微電解法的特點是作用機制多、協同性強、綜合效果好、脫色效果尤其明顯，可明顯提高廢水的BOD/COD比，改善可生化性。本處理工藝與二級生化處理工藝匹配性好、操作簡便、運行費用低。其COD去除率可達20~60%，脫色率在50~90%。

微電解預處理的主要目的是把不溶性、大分子有機物分解為低分子、小分子有機物，打開芳烴類、雜環類有機物環狀結構，因而可能會使 COD值升高，故不宜單純以 COD去除率作為衡量指標，而應以廢水可生化性是否提高作為其主要衡量指標。

高效微電解膨松床污水處理設備(SGE-ME型)

三、產品顯著特點與功能

其主要功能：

對水中難降解有機物及COD進行過濾、吸附、電化學氧化還原反應，進而達到脫除COD、色度、除臭、殺菌的目的。

【可應用于下列場合】

◆高濃度廢水的預處理：解決對生化處理的抑制作用；

◆低濃度污水直接處理：達標排放或回用；

◆生化處理后尚未達標污水的達標處理；

◆生化處理后污水深度處理以便回用。

【實驗及工程實踐中已經處理過的各種污水包括】

◆電鍍和印刷板行業廢水處理（六價鉻、銅、鎳等去除）；

◆化工污水(有機合成，香料合成，木糖醇生產，降解鹵代烴有毒物質等)；

◆含油污水(油田采油污水，煉油污水，脂肪加工污水等)；

◆各類礦山洗礦、煉礦廢水處理(金屬去除、含氰化物、砷化物去除)；

◆有色污水(染料生產污水，印染污水，紡織加工污水等)；

◆金屬加工切削液(油基及水基)；

◆生活污水的深度處理，中水回用；

◆飲用水微量有機物脫除。

【微電解處理廢水的常用工藝】

主要特點：

1.?既具有流化床的優點，又保持固定床工作時推流性特點；
2.?其脈沖膨松技術可以使床體處于松動均一狀態，保持床體均一的空隙率，減少阻力損失，并有效防止床體板結、堵塞、短路和死區；
3.?可以清潔和更新微電極接觸面與反應面，有利于提高和保持電化學反應效果；
4.?具有加速電化學反應的機制與功能，顯著提高床體的處理效率；
5.?填料鐵屑可以隨時得到補充，保持床體填料的均一性，補鐵的勞動強度大大減輕，鐵屑的利用率提高（從固定床的40％提高到80％以上），又延長了設備的使用周期(可從固定床的半年延長至2～3年)。
由此可知新產品既解決了原來固定床工作時的種種缺點與弊病，又保持與提高了固定床的優良推流性，其平均效率比固定床要高出10％以上，是一種十分先進的新一代水污染治理環保產品。

高效微電解膨松床污水處理設備(SGE-ME型)

四、主要技術經濟指標

1.? 床體尺寸：1型Φ1500×5000、?2型Φ2000×5300 ，填料層容積4.9m3
2.? 處理水量：3~8t/h（視水質狀況而定）
3.? COD去除率：20~60%（視水質狀況而定）
4.? 脫色率：50~96%（視水質狀況而定）
5.? 直接運行費用（電耗、材耗）：0.13~1.20元/t(取決于進水pH與材料市場價格)
6.? 床體運行重量：19t/臺
7.? 綜合工程直接費：單臺套含床、槽、罐、機泵、管道閥門等；
當處理水量較大時，可以數臺并聯運行而共用一套附屬設施，工程費可節省。
8.? 裝機電容量：10kw；? 常用進水功率：1kw；? 間隙脈沖流態化功率：9kw

?五、操作參數

1. 填料層空隙率=48％左右(以此計算流量)
2. 有效電解時間≈10～50min左右（視水質狀況和處理要求而定）
3 .進水pH=3～4??????? 出水pH=5～6
4. 鐵耗和石灰乳用量：
pH=3 —– Fe耗量≈0.028kg/m3 —– Ca(OH)2用量≈0.037kg/m3
pH=3.5 — Fe耗量≈0.009kg/m3 —– Ca(OH)2用量≈0.012kg/m3
pH=4 —– Fe耗量≈0.0028kg/m3—- Ca(OH)2用量≈0.004kg/m3

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