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XHY-FCS催化微電解工藝

1、工藝概述：

       FCS催化鐵碳微電解工藝是目前處理高濃度有機(jī)廢水的一種理想工藝，又稱內(nèi)電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生1.2V電位差對廢水進(jìn)行電解處理，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的。 

      當(dāng)系統(tǒng)通水后，鐵碳微電解填料在設(shè)備內(nèi)會(huì)形成無數(shù)的微電池系統(tǒng),在其作用空間構(gòu)成一個(gè)電場。在處理過程中產(chǎn)生的新生態(tài)[H] 、Fe2 + 等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團(tuán)或助色基團(tuán)，甚至斷鏈，達(dá)到降解脫色的作用；生成的Fe2+ 進(jìn)一步氧化成Fe3+，它們的水合物具有較強(qiáng)的吸附- 絮凝活性，特別是在加堿調(diào)pH 值后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的吸附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量吸附水中分散的微小顆粒，金屬粒子及有機(jī)大分子。其工作原理基于電化學(xué)、氧化-還原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對廢水進(jìn)行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護(hù)方便，不需消耗電力資源等優(yōu)點(diǎn)。該工藝用于難降解高濃度廢水的處理可大幅度地降低COD和色度，提高廢水的可生化性，同時(shí)對氨氮的脫除具有很好的效果。

2、基本原理、作用：

●    原電池反應(yīng)：在原電池中，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。發(fā)生氧化反應(yīng)的一極上有電子流出，做負(fù)極，失去電子的物質(zhì)是還原劑。電子通過原電池的負(fù)極流向正極，在正極上氧化劑得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。

●    電子流動(dòng)（電場作用）：鐵碳填料的鐵元素與碳元素之間存在一個(gè)自然地1.2V≈1.4V的電位差。鐵釋放出電子，電子由陽極向陰極移動(dòng)過程中會(huì)破壞有機(jī)物的化學(xué)鍵，特別是難降解的大分子、長鏈、有毒類、苯環(huán)類物質(zhì)就會(huì)轉(zhuǎn)化為容易降解的物質(zhì)，提高可生化性（B/C比值）同時(shí)能夠降低COD?！?/span>

●     污染物的氧化還原反應(yīng)：每種（污染物）物質(zhì)都有各自的氧化態(tài)和還原態(tài)，廢水中的膠體粒子和細(xì)小分散的污染物一般都帶有電荷，在鐵碳填料電場作用下產(chǎn)生電泳，向相反電荷的電極移動(dòng)在陽極被氧化，在陰極被還原，生成新的物質(zhì)沉積在電極表面或沉淀于水中或轉(zhuǎn)化為氣體等無毒無害成分被分離去除。

●     氫、鐵、Fe2+的氧化還原作用：電極反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)中得到的新生態(tài)氫[H]以及Fe和Fe2+都具有很高的化學(xué)活性，能與廢水中的許多污染物發(fā)生氧化還原反應(yīng)。如使偶氮基斷裂而破壞發(fā)色基團(tuán)、使大分子降解為小分子，具有脫色和提高廢水可生化性的作用。

●     鐵離子的絡(luò)合、混凝作用：用鐵碳微電解處理廢水時(shí)，會(huì)產(chǎn)生Fe2+和Fe3+離子。在堿性條件下且有O2（曝氣充氧）存在時(shí)，會(huì)形成Fe(OH)2（氫氧化亞鐵）和Fe(OH)3（氫氧化鐵膠體），廢水中原有的懸浮物、膠體和油類及相當(dāng)一部分水溶性有機(jī)物均可被其絡(luò)合、吸附凝聚而從廢水中分離去除。

●     鐵的置換作用：鐵是活潑金屬，電極電位E0 (Fe2+／Fe)＝- 0．44V，它具有還原能力，可將在金屬活動(dòng)順序表中排于其后的金屬置換出來而沉積在鐵的表面，如鎳、錫、鉛、銅、銀、錳、鋅等 。這些微小的沉積金屬粉粒也一起隨廢水流出，而在后續(xù)的堿中和絮凝沉淀時(shí)一同被分離去除。

●     沉淀與共沉淀作用（加堿）：鐵碳微電解出水加堿中和絮凝沉淀是微電解工藝中的組成部分，可以處理多種重金屬離子的綜合性含金屬離子的廢水（如電鍍、礦山等行業(yè)），以減少其對后續(xù)生化工藝段的毒害，無需分流，一次處理達(dá)標(biāo)，大大地簡化了處理流程，且處理后的水質(zhì)穩(wěn)定。

3、技術(shù)優(yōu)勢：

●     (1)、鐵碳填料由多元金屬熔合多種催化劑通過高溫微孔活化技術(shù)熔煉形成一體化合金，保證“原電池”效應(yīng)持續(xù)高效。

●     (2)、架構(gòu)式微孔結(jié)構(gòu)形式，提供了極大的比表面積和均勻的水氣流通道，對廢水處理提供了更大的電流密度和更好的催化反應(yīng)效果。

●     (3)、活性強(qiáng)，比重輕，不鈍化、不板結(jié)，反應(yīng)速率快，長期運(yùn)行穩(wěn)定有效。

●     (4)、針對不同廢水調(diào)整不同比例的催化成份，提高了反應(yīng)效率，擴(kuò)大了對廢水處理的應(yīng)用范圍。

●     (5)、在反應(yīng)過程中鐵碳填料所含活性鐵做為陽極不斷提供電子并溶解進(jìn)入水中，陰極碳則以極小顆粒的形式隨水流出。當(dāng)使用一定周期后，可通過直接投加的方式實(shí)現(xiàn)鐵碳填料的補(bǔ)充，及時(shí)恢復(fù)系統(tǒng)的穩(wěn)定，還極大地減少了工人的操作強(qiáng)度。

●     (6)、鐵碳填料對廢水的處理集氧化、還原、電沉積、絮凝、吸附、架橋、卷掃及共沉淀等多功能于一體。

●     (7)、處理成本低，在大幅度去除有機(jī)污染物的同時(shí)，可極大地提高廢水的可生化性。

4、適用廢水種類：

      本技術(shù)特別針對有機(jī)物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理,可大幅度地降低廢水的色度和COD，提高B/C比值即提高廢水的可生化性；可廣泛應(yīng)用于印染、化工、電鍍、制漿造紙、制藥、洗毛、農(nóng)藥、酒精等各類工業(yè)廢水的處理及處理水回用工程。

⑴ 染料、印染廢水；焦化廢水；石油化工廢水；橡膠助劑廢水。

-----上述廢水在脫色的同時(shí)，處理水中的BOD/COD值顯著提高。

⑵ 制藥廢水；皮革廢水；造紙廢水、木材加工廢水。

-----上述廢水處理水后的BOD/COD值大幅度提高。

⑶ 電鍍廢水；印刷廢水；采礦廢水；其他含有重金屬的廢水。

-----可以從上述廢水中去除重金屬。

⑷ 有機(jī)磷農(nóng)業(yè)廢水；有機(jī)磷農(nóng)業(yè)廢水。

-----大大提高上述廢水的可生化性，且可除磷，除硫化物。