铁碳微电解法在废水预处理过程中的应用现状及前景-朱泉雯

铁碳微电解法在废水预处理过程中的应用现状及前景-朱泉雯118科技资讯科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2011NO.02SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION污染及防治自20世纪70年代铁屑腐蚀电池开始应用到水处理中以来,微电解技术不仅在无机工业废水和地下水污染治理中得到应用,而且在处理高浓度有机工业废水中进行了有意义的尝试。微电解技术应用效果好,成本低廉且操作维护方便,并且使用的铁屑来自于工业垃圾,具有“以废治废”的意义。微电解在处理垃圾渗滤液、医药废水、印染废水等时多是作为预处理单元来提高废水的可生化性,减轻后续生物处理的负荷。1铁碳微电解原理铁碳微电解,又称内电解、零价铁法等,是以铁屑和惰性碳(如活性炭、焦炭等)构成原电池,同时涉及到氧化还原、电富集、物理吸附和絮凝沉降等多种作用[1～2],其不但可以去除部分难降解物质,还可以改变部分有机物形态和结构,而且工艺简单,操作方便。微电解法是利用金属腐蚀原理,形成原电池对废水进行处理的良好工艺。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生高低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。其中,铁是阳极,炭是阴极,电极反应如下:阳极:Fe-2e→Fe2+E0(Fe2+/Fe)=0.44(V)阴极:4H++4e→2[H]→2H2E0(H+/H2)=0.00(V)在中性或偏酸性的环境中,微电解剂本身及其产生的新生态[H]、Fe2+等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或助色基团,甚至断链,可以脱色,降低CODCr,提高可生化性,还可以氧化金属离子,降低其毒性。活性炭除作为原电池的阴极参与电极反应外,还具有还原吸附的作用。另外,由于电池的电极周围存在电场效应,使溶液中的带电粒子在电场作用下作定向移动,附积到电极上,从而去除水中的污染物。2铁碳微电极在废水预处理过程中的应用2.1在垃圾渗滤液预处理中的应用垃圾渗滤液处理面临的主要问题是具有COD含量高,氨氮浓度高,污染物成分复杂,BOD5/COD值较低等特点,处理难度大。目前生化法运用最广泛,但由于其中含有多种有毒有害的难降解有机物,不利于活性污泥法的运行。郭鹏等[4]采用铁碳微电极-H2O2法对垃圾渗滤液进行预处理,结果表明,当PH为4,铁炭质量比为3∶1,初始pH为