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微電解技術(shù)工藝在廢水處理中的發(fā)展
文章來源:陜西珂沅環(huán)保工程有限公司   更新時間:2015-01-30   閱讀:906

  2015年01月28日,“污水處理技術(shù)群”如期舉行了一場激烈與生動的在線沙龍,本次沙龍成功的舉辦,同時也創(chuàng)造了多個首次。首次同時280多人同時在線交流,內(nèi)容豐富,層次不窮;首次總?cè)号c分群同步實時討論,分享;首次一場主題沙龍交流時間連續(xù)超過3小時。這些工作能順利開展,也要感謝幕后工作者,天津英泰流控羅浩、上海陸博新材料甘琦、南京賽佳環(huán)保湯捷、陜西珂沅環(huán)保劉春良、陳彬、中國琥珀朱雷以及其他分群的管理員,當然還有南京瑞潔特膜分離科技周保昌。因為他們默默無聞的付出,成就了這次盛大的在線沙龍,讓在線的環(huán)保同行享受了一場精神盛宴,我們?yōu)樗麄兊母冻霰硎靖兄x, 同時在今后的沙龍上,我相信他們還將保持這樣的熱情為同行服務(wù)。

主題:小材料,大作為-微電解結(jié)束在水處理中的應(yīng)用。以下將把在線沙龍的主要內(nèi)容與同行分享,希望主要內(nèi)容能讓您更進一步了解微電解技術(shù),用好微電解技術(shù)。

微電解技術(shù)

本次在線交流微電解技術(shù)主要系統(tǒng)從微電解材料、結(jié)構(gòu)、工藝以及案例進行了實時交流與探討。在線沙龍的開始以南京瑞潔特膜分離科技周保昌轉(zhuǎn)述微電解基礎(chǔ)理論知識為起點,開始了一場別開生面的在線技術(shù)沙龍。

南京賽佳環(huán)?萍 湯捷: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(shù)個微電流反應(yīng)器,廢水中的有機物在腐蝕電池微電流的作用下被氧化還原。

陽極(Fe): Fe- 2e→ Fe2+,

陰極(C) : 2H++2e→ 2[H]→H2,

云南大生環(huán)保 王成:最早設(shè)計微電解,是設(shè)計兩級,選擇有現(xiàn)成填料,鐵碳比例:6:1,適合原水現(xiàn)酸性,汽水比20:1,池子上設(shè)計行車。

南京瑞潔特 周保昌:請王工談?wù)勗O(shè)計的填料有何特點?為何不易堵塞?

云南大生環(huán)保 王成: 創(chuàng)新型設(shè)計設(shè)計鐵碳結(jié)構(gòu)類似膜生物反應(yīng)器核心部件-平板膜組件的構(gòu)型,實現(xiàn)鐵碳的分開,不易堵塞,同時更換方便。

上海陸博新材料 甘琦:主要從材料上介紹微電解技術(shù)。污水處理最早的鐵碳填料,是以鐵屑和焦炭顆粒混合填充的。

 

傳統(tǒng)微電解填料的特點如下:

微電解技術(shù)

傳統(tǒng)鐵屑微電解填料的缺陷主要就是常說的板結(jié)、鈍化、衰減問題。主要原因就是兩相混合后,在使用過程中,反應(yīng)產(chǎn)生沉淀,在物料表面沉積,不能及時排出造成。鐵的氧化物還有一點粘接作用。

愛生環(huán)境 小方:補充還有泥量較大。

龍安泰環(huán)保 劉光磊:現(xiàn)有的一體化合金鐵碳填料可以克服板結(jié)的問題。

綠巨人環(huán)境 李雙建:污水處理安徽分群問:微電解pH值控制在多少合適?(pH=3-4)

南京賽佳環(huán)保 湯捷:板結(jié)和鈍化的反義詞:蓬松和活化。

威立雅工業(yè)水處理 許貴博:也就是說,板結(jié)、鈍化都是反映反應(yīng)過后的殘渣附著于材料表面,阻止材料與水的接觸?

龍安泰環(huán)保 劉光磊:先鈍化,越來越厲害就板結(jié)了。

南京賽佳環(huán)保 湯捷: 南京賽佳環(huán)保的SGE-ME型微電解裝備,研究的是如何解決板結(jié)和鈍化的問題。

上海陸博新材料 甘琦:兩相分離時,由于鐵碳的比重差異,反沖曝氣后,慢慢出現(xiàn)分層,鐵重,就下沉,碳輕,就在上面,這樣微電解效果就會越來越差了。同時由于鐵的不斷消耗,碳不消耗,隨著時間的推移,鐵碳比例減小,因此原電池數(shù)量減小,效果也就差了,這就是衰減的原因。

江蘇龍馳環(huán)保 劉元:曝氣緩解板結(jié),那么曝氣量控制多少呢?

上海陸博新材料 甘琦:微電解材料改進的主要方向目前我了解下來主要分為三塊:

微電解技術(shù)

黃梅縣污水處理廠 劉志遠:我去年遇到過煤化工的鐵碳顆粒連在一起,也能過水。

天津英泰流控 羅浩:分群問題,微電解只是對酸性污水起作用嗎?(目前,微電解未涉及到催化劑的時候,一般只在酸性條件下作用。)

龍安泰環(huán)保 劉光磊:要求懸浮物不能太高,不能有油。(SS控制在80mg/L以下,油無)

上海海洋大學(xué) 冀世鋒:板結(jié)主要是鐵屑隨著反應(yīng)時間逐步流失,鐵屑變小、變細,就會造成板結(jié)。

黃梅縣污水處理廠 劉志遠:微電解換填料非常麻煩,所有的填料全部是鐵銹,而且都連在一起。

南京賽佳環(huán)保 湯捷:微電解板結(jié)的機理是:鐵和碳、鐵和鐵融為一體,結(jié)為一塊,變成“疙瘩”。用鐵錘都很難砸開。

上海陸博新材料 甘琦:微電解改善措施:就是在鐵碳體系中,添加第三項金屬,拉大電位差,提高處理效果。

南京賽佳環(huán)保 湯捷:規(guī)整的填料應(yīng)該不會板結(jié),但會鈍化,對嗎?

龍安泰環(huán)保 劉光磊:目前有不板結(jié)填料,無需更換,只需要補充消耗即可。

上海陸博新材料 甘琦微電解材料成型化

 

微電解技術(shù)

微電解技術(shù)

微電解技術(shù)

微電解技術(shù)

微電解技術(shù)

微電解技術(shù)

微電解技術(shù)

微電解技術(shù)


龍安泰環(huán)保 劉光磊:據(jù)我所知,添加的催化劑有部分就像甘博士所說,增加合金材料提高了電位差,處理效果提高了。

上海陸博材料 甘琦:那么成型化的鐵碳體系的效果取決于哪些因素。

龍安泰環(huán)保 劉光磊:水質(zhì)

上海陸博材料 甘琦:我總結(jié)下來,就是:強度、比表面積、含鐵量、導(dǎo)電性、符合尺度等。

南京賽佳環(huán)保 湯捷:購買來的各類形狀的鐵碳規(guī)整填料,如何有效判斷效果,大多數(shù)人都是用廢水來試驗,比較直觀,但我覺得也還不是科學(xué)和量化的,大家覺得呢?

上海陸博材料 甘琦:簡單的方法,放進水中看氣泡。主要看氣泡大小和數(shù)量,氣泡小而多,基本上比表面積就比較高,定性的比較。

 

北京師范大學(xué) 徐澤升可否用吸水增量來衡量?(不準確)

上海海洋大學(xué) 冀世鋒:電導(dǎo)儀可以測導(dǎo)電性?

上海陸博材料 甘琦:用粉末電導(dǎo)儀。傻瓜方法,定性測定可采用萬用表,多測幾個點。不是很準。

1.我發(fā)現(xiàn)微電解試驗中,對不同的廢水處理差異很大。同樣產(chǎn)品,同樣條件下,有的廢水處理效率達到70%-80%,有的只有10%。

2.我發(fā)現(xiàn)有些廢水,微電解后,pH上升速度很慢。一般來說,初始pH值3,30min的話應(yīng)該升高到6-7.但有的時候,2小時后,pH才4.

南京賽佳環(huán)保 湯捷:看處理的什么對象。比如:有機物氧化、重金屬還原等,不同的處理對象,效果有時不好比。

北京師范大學(xué) 徐澤升:主要跟有機物的種類有關(guān)。

南京賽佳環(huán)保 湯捷:pH的升高與處理的對象有關(guān)聯(lián)。

南京瑞潔特膜 周保昌:pH上升很慢,有機物的去除率是什么情況?

上海陸博材料 甘琦:去除率大約20%。

南京瑞潔特膜 周保昌:去除率效果不高,可能微電解對該類廢水處理效果差,微電解沒能充分發(fā)揮作用,消耗酸根離子少。

南京賽佳環(huán)保 湯捷:

微電解技術(shù)

 廢水中的膠體粒子和細小分散的污染物一般都帶有電荷,在微電場的作用下產(chǎn)生電泳,向相反電荷的電極移動,在電極上交換電子發(fā)生氧化還原和電中和等反應(yīng),并使膠體脫穩(wěn)。例如利用鐵屑處理鹵代烴的原理主要是依據(jù)下列反應(yīng)(鹵代烴以R-X表示):

陽極過程: Fe → Fe2++2e 陰極過程: [R-X]+2e+H20 → [R-H]+X一+OH一 農(nóng)藥、制藥、精細化工、印染、造紙、石化等廢水中含有的鹵代烴是造成廢水生物毒性的主要因素。脫鹵過程中會有大量OH一產(chǎn)生,使附近溶液pH上升,若溶液偏堿性則在陽極鐵表面形成Fe(OH)2、Fe(OH)3、Ca(0H)2等沉淀物。研究結(jié)果表明鐵屑能與其中的13種鹵代烴(12種氯代烴)發(fā)生反應(yīng);并且發(fā)現(xiàn),鐵屑對氯代烴的降解速度要比氯代烴的天然降解速度快得多(約快5~15個數(shù)量級)。研究還表明:其降解速度與鐵屑含量和鐵屑比表容積(單位體積的溶液所接觸到的鐵屑表面積)有關(guān),即鐵屑含量越多,比表容積越大,其降解速率就越快。廢水中的氯代烴不僅難于生物降階,而且對微生物的毒性也很大,零價鐵對氯代烴的轉(zhuǎn)化與脫氯作用可以大大提高廢水的可生化性。

蓬松微電解技術(shù)的介紹:

1.微電解膨松床的原理與特點

⑴ 目前國內(nèi)常用的固定床,其特點是結(jié)構(gòu)簡單,推流性好;但存在不少實用性問題:一是效率不高,反應(yīng)速度不快;二是床體易板結(jié)或堵塞及鈍化,造成短路和死區(qū),效率下降;三是鐵屑補充勞動強度大。

⑵ 回轉(zhuǎn)床存在的問題: 雖然解決了鐵屑補充、板結(jié)、問題,但“鐵-碳”填料跟著床體回轉(zhuǎn),不僅電耗大、填料磨損嚴重,回轉(zhuǎn)中廢水推流性大大降低,停留時間分布性變差,而且回轉(zhuǎn)時填料中鐵、碳分布不勻,與廢水有效接觸時間縮短;窯式床由于過于封閉,床內(nèi)大量氫氣聚集積累極易發(fā)生安全事故。

⑶ 為了克服上述這些主要缺點,我們以二元三相脈沖流態(tài)化技術(shù)原理為出發(fā)點,由江蘇省科委立項(BS98021)進行了高效微電解膨松床試驗與開發(fā)研究,并通過了省級驗收。

高效微電解膨松床是依據(jù)先進的二元三相脈沖流態(tài)化技術(shù)來研究開發(fā)的最新一代環(huán)保新產(chǎn)品,是對傳統(tǒng)固定床的重大改進與提高,其研究與設(shè)計思想新穎、技術(shù)獨特,在國內(nèi)外處于先進地位。其主要特點與功能是:

① 既具有流化床的優(yōu)點,又保持固定床工作時推流性、安全性的特點;

② 其脈沖膨松技術(shù)可以使床體處于松動均一狀態(tài),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(jié)、堵塞、短路和死區(qū);

③ 可以清潔和更新微電極接觸面與反應(yīng)面,有利于提高和保持電化學(xué)反應(yīng)效果;

④ 具有加速電化學(xué)反應(yīng)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(shè)備的使用周期(可從固定床的半年延長至2~3年)。

⑥ 微電解過程本身并不耗電,而脈沖流態(tài)化時間僅幾分鐘,電耗很低;脈沖操作可以按工況或時間自行進行自控,操作簡便。

由此可知新產(chǎn)品既解決了原來固定床和回轉(zhuǎn)床工作時的種種缺點與弊病,又保持與提高了固定床的優(yōu)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(huán)保產(chǎn)品。

南京賽佳環(huán)保 湯捷:其實,微電解工程應(yīng)用中,需要把握實用性:1.廢水預(yù)處理,過油、過SS都需要預(yù)處理;2.pH=3-4;3.防止板結(jié);4.定期活化;5.出水混合沉淀,留給后續(xù)工藝干凈的水。在工程上,反復(fù)提醒客戶要經(jīng)常做蓬松和活化。

上海陸博材料 甘琦:如何活化?

南京賽佳環(huán)保 湯捷:氣相+固相+液相,這三個狀態(tài)的東西,通過強壓進行脈沖試攪拌。通過控制電機和風(fēng)機實現(xiàn)。

彩客化學(xué) 劉江寧:據(jù)我所知,微電解在化工廢水預(yù)處理應(yīng)用還是很廣泛的。我們實際中都是空氣攪拌曝氣。

南京賽佳環(huán)保 湯捷:活化主要是通過酸+氧化劑,定期進行。

上海陸博新材料 甘琦:曝氣是一直曝氣,還是間歇曝氣?

彩客化學(xué) 劉江寧:一直曝氣

康潔水務(wù) 周建民:其實微電解都主要問題是堵塞和產(chǎn)泥量大,解決這些問題,我這邊采用的多層復(fù)合曝氣,和采用鐵碳燒結(jié)包埋填料。

寧波環(huán)科院 葉豐:曝氣大的目的還是防止堵塞、板結(jié)。

天津英泰流控 羅浩:天津分群問題,對于難降解COD有何效果?(難降解COD種類很多,不好說明,比如農(nóng)藥行業(yè),是因為生物毒性和含鹽導(dǎo)致的難降解,吡啶可能效果不好,苯酚是可以的)

南京賽佳環(huán)保 湯捷:在印染行業(yè)、電鍍行業(yè)、某些易降解的廢水,用微電解工藝,能達到較好的效果。

康潔水務(wù) 周建民:難降解有機物應(yīng)分別對待。

上海陸博新材料 甘琦:不過,好的微電解產(chǎn)品用在生化后出水的深度處理和深度脫色,效果也很好。

 同時參加討論的還有乾來環(huán)保常治輝、江蘇省環(huán)科院陸繼來、張曉燕、珂沅環(huán)保陳彬、E20高云來、杭州水處理柴濤、杭州云錦環(huán)保王劍軍等,因讓人數(shù)眾多,內(nèi)容眾多,實在難以一一列舉出來,期待下次主題討論。如有觀點不統(tǒng)一,以上觀點均只代表個人觀點,不代表行業(yè)觀點。

以上內(nèi)容有您感興趣的內(nèi)容嗎?內(nèi)容信息量巨大,期待更多的行業(yè)朋友參與到討論中,更加全面的理解新技術(shù)。下一次的主題是什么呢?臭氧技術(shù)?垃圾滲濾液工藝技術(shù)探討與案例分享?期待您的加入。加入方式:請加小編微信:keyuan888-com,我將拉您進入 污水處理技術(shù)交流群。

插曲:在這里微電解交流過程中,多了一位特殊的行業(yè)朋友JOSEPH,積極參與到整個技術(shù)交流過程中,因其語言的犀利,同時知識的理解超越常規(guī),引起了不小的誤會,目前已經(jīng)澄清,為何在這里說明呢,小編主要想跟大家分享他的觀點,給我們技術(shù)研究者一點建議:微電解技術(shù),如果要通過調(diào)節(jié)酸堿,產(chǎn)生發(fā)揮作用,那無非是再一次污染的污水,并不是在凈化水,我們可能只是采用了一種交換形式,該前輩認為我們的研究方向上出現(xiàn)了問題,您能理解這話的意思嗎?

 

微電解技術(shù) 微電解技術(shù)

同時分享這位前輩留給我們的技術(shù)照片,供大家參考。

 

西安污水處理  西安MBR醫(yī)院廢水設(shè)備  

        珂沅環(huán)保KY-MBR系列一體化膜生物反應(yīng)器 出水水質(zhì)好,優(yōu)于中水水質(zhì)標準。適合用于1-500m3/d中小型規(guī)模的污廢水處理和回用。

陜西珂沅環(huán)保工程有限公司技術(shù)部整理供稿

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