鐵碳微電解廢水處理專用填料及制備方法及廢水處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鐵碳微電解廢水處理專用填料，本發明還涉及一種鐵碳微電解廢水處理專用填料的制備方法，本發明更涉及一種利用鐵碳微電解廢水處理專用填料進行的廢水處理方法，屬于廢水處理技術領域。
【背景技術】
[0002]填料由鐵素體(Fe)和碳滲體(Fe C)構成，當填料浸沒于具有傳導性的生產廢水中時，鐵素體電位低成為陽極，碳滲體電位高成為陰極，形成無數個微小的原電池，在它的表面就有電流在成千上萬個細小的電池內流動，鐵作為陽極被腐蝕消耗。另外在體系中加入活性炭，又可以組成宏觀腐蝕電池。基本反應如下:
陽極 Fe_2e — Fe2+E O (Fe2+/Fe) =-0.44v
陰極 2H++2 e — 2[H] — H2 E O (H+/H2 ) =0.0Ov (酸性溶液中)
O2+ 4H+ +4 e — 2H20E 0 (O2/ H2O) =1.23v (酸性充氧溶液中)
02+2H20+4 e —40HEO (02/0H)=0.40v (中性或堿性溶液中)
通過電極反應產生活性[H]和Fe2+，能與廢水中許多組分發生氧化還原反應。對于廢水中易氧化的有機物，在陽極上可以發生類似強氧化劑引起的氧化反應而直接被氧化分解。
[0003]鐵的還原作用
鐵是活潑金屬，電極電位較小，易失去電子。它可以使某些有機物還原成還原態，在偏酸性充氧條件下，作為陽極的鐵被腐蝕氧化，提供電子使有些有機物在陰極被還原，破壞這些物質的化學結構，降低了有機物的毒性并提高其降解性。
[0004]鐵離子絮凝作用
微電解過程中，陽極上溶出Fe2+能將廢水中的有機污染物粒子等膠凝在一起，形成以Fe2+為凝膠中心的絮凝體，捕集、挾裹和吸附懸浮的膠體共沉。而且在有氧和堿性條件下，Fe2+會生成Fe (OH) 2和Fe (OH) 3，這種新生態的Fe (OH) 2和Fe (OH) 3是良好的絮凝劑，具有高活性，它的吸附能力高于一般藥劑水解法得到的Fe (OH) 3的吸附凝聚能力，能對廢水的膠體或類膠體顆粒起有效的吸附、電中和橋聯等凝聚作用，使廢水得到進一步的凈化。
[0005]傳統的鐵碳微電解工藝采用鐵刨花和焦炭按比例分層鋪設后作為填料，其缺點是:
(I)鐵刨花消耗完后更換填料非常困難，需進行清池后才能重新裝入填料，工作量大。
[0006](2)填料易結塊堵塞，影響處理效果。
[0007](3)氣、液、固三相接觸不充分，影響處理效果。
[0008]( 4 )隨著累計處理水量的增加，填料中的鐵碳比例嚴重失調，處理效果變得越來越差。
[0009]( 5 )為了保證最低效果，會提前更換填料，此時鐵刨花還未耗盡，造成了浪費。
【發明內容】
[0010]本發明的目的在于針對現有技術中的不足，提供一種鐵碳微電解廢水處理專用填料及其制備方法及廢水處理方法，提高了操作的便易性，降低了勞動強度。
[0011]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:一種鐵碳微電解廢水處理專用填料，其特征在于:所述均相顆粒填料由鐵粉、碳粉和粘結材料形成的；所述鐵粉和碳粉的兩者成分的組成比例為I?4:2?6 ;所述粘結材料的添加量為5?10%。
[0012]根據權利要求1所述的鐵碳微電解廢水處理專用填料，其特征在于:所述均相顆粒填料的粒徑大小為0.8?2.5cm。
[0013]根據權利要求1所述的鐵碳微電解廢水處理專用填料，其特征在于:所述粘結材料具體為酚醛粘結劑或環氧粘結劑。
[0014]本發明的另一個目的是提供一種鐵碳微電解廢水處理專用填料的制備方法，其創新點在于:所述填料先將配量比的鐵粉和碳粉壓制形成的均相顆粒，然后在均相顆粒上撒上配比量的粘結材料后，再次進行壓制，形成鐵碳微電解廢水處理方法專用均相顆粒填料。
[0015]本發明的還有一個目的是提供一種利用鐵碳微電解廢水處理專用填料處理的鐵碳微電解廢水處理方法，其創新點在于:具體步驟為將待處理的酸性廢水加入到設置有填料承托架的反應器本體中，加入均相顆粒填料混合均勻進行微電解反應，其中，均相顆粒填料的加入量為廢水時流量的4?6倍。
[0016]本發明的有益效果如下:
(I)本發明的均相顆粒填料分散到污水中的鐵粉和碳粉可以隨污水一起流出反應器夕卜，只需定期向反應器補充填料，而無需清池更換填料，提高了操作的便易性，降低了勞動強度。
[0017](2)本發明的廢水處理方法通過控制填料粒徑和曝氣系統、內循環系統運行參數，使填料處于懸浮狀態，不會結塊堵塞，有利于向污水中釋放鐵粉和碳粉，使氣、液、固三相充分接觸，提高處理效率。
[0018](3)本發明的廢水處理方法可隨時向反應器補充填料，鐵粉和碳粉均勻的分散到污水中，鐵碳特有的比例能夠保持平衡，可以有效提高處理效果。
【具體實施方式】
[0019]下面結合具體實施例對本發明的技術方案作詳細說明。
[0020]實施例1
(I)準備本實施例中的鐵碳微電解廢水處理專用填料:由鐵粉、碳粉和粘結材料形成的均相顆粒填料；鐵粉和碳粉的兩者成分的組成比例為1:6 ;所述粘結材料的添加量為5%。
[0021]具體的，控制均相顆粒填料的粒徑大小為0.8cm，粘結材料具體為:酚醛粘結劑。
[0022](2)將以上這種鐵碳微電解廢水處理專用填料進行制備:具體為:填料先將上述配量比的鐵粉和碳粉壓制形成的均相顆粒，然后在均相顆粒上撒上上述配比量的粘結材料后，再次進行壓制，形成鐵碳微電解廢水處理方法專用均相顆粒填料。
[0023](3)利用上述鐵碳微電解廢水處理專用填料處理的鐵碳微電解廢水處理方法:具體步驟如下:將待處理的酸性廢水加入到設置有填料承托架的反應器本體中，加入均相顆粒填料混合均勻進行微電解反應，其中，均相顆粒填料的加入量為廢水時流量的4倍；
利用本實施例的填料、粘結材料添加劑、提高了使氣、液、固三相充分接觸，提高處理效率，確保了處理的廢水能夠達到國家二級排放標準。
[0024]實施例2
(I)準備本實施例中的鐵碳微電解廢水處理專用填料:由鐵粉、碳粉和粘結材料形成的均相顆粒填料；所述鐵粉和碳粉的兩者成分的組成比例為4:6 ;所述粘結材料的添加量為10%。
[0025]具體的，控制均相顆粒填料的粒徑大小為2.5cm，粘結材料具體為:酚醛粘結劑。
[0026](2)將以上這種鐵碳微電解廢水處理專用填料進行制備:具體為:填料先將上述配量比的鐵粉和碳粉壓制形成的均相顆粒，然后在均相顆粒上撒上上述配比量的粘結材料后，再次進行壓制，形成鐵碳微電解廢水處理方法專用均相顆粒填料。
[0027](3)利用上述鐵碳微電解廢水處理專用填料處理的鐵碳微電解廢水處理方法:具體步驟如下:將待處理的酸性廢水加入到設置有填料承托架的反應器本體中，加入均相顆粒填料混合均勻進行微電解反應，其中，均相顆粒填料的加入量為廢水時流量的6倍；
利用本實施例的填料、粘結材料添加劑、提高了使氣、液、固三相充分接觸，提高處理效率，確保了處理的廢水能夠達到國家二級排放標準。
[0028]實施例3
(I)準備本實施例中的鐵碳微電解廢水處理專用填料:由鐵粉、碳粉和粘結材料形成的均相顆粒填料；所述鐵粉和碳粉的兩者成分的組成比例為2:5 ;所述粘結材料的添加量為
8% ο
[0029]具體的，控制均相顆粒填料的粒徑大小為1.4cm，粘結材料具體為:酚醛粘結劑。
[0030](2)將以上這種鐵碳微電解廢水處理專用填料進行制備:具體為:填料先將上述配量比的鐵粉和碳粉壓制形成的均相顆粒，然后在均相顆粒上撒上上述配比量的粘結材料后，再次進行壓制，形成鐵碳微電解廢水處理方法專用均相顆粒填料。
[0031](3)利用上述鐵碳微電解廢水處理專用填料處理的鐵碳微電解廢水處理方法:具體步驟如下:將待處理的酸性廢水加入到設置有填料承托架的反應器本體中，加入均相顆粒填料混合均勻進行微電解反應，其中，均相顆粒填料的加入量為廢水時流量的5倍；
利用本實施例的填料、粘結材料添加劑、提高了使氣、液、固三相充分接觸，提高處理效率，確保了處理的廢水能夠達到國家二級排放標準。
[0032]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種鐵碳微電解廢水處理專用填料，其特征在于:所述均相顆粒填料由鐵粉、碳粉和粘結材料形成的；所述鐵粉和碳粉的兩者成分的組成比例為I?4:2?6 ;所述粘結材料的添加量為5?10%。
2.根據權利要求1所述的鐵碳微電解廢水處理專用填料，其特征在于:所述均相顆粒填料的粒徑大小為0.8?2.5cm。
3.根據權利要求1所述的鐵碳微電解廢水處理專用填料，其特征在于:所述粘結材料具體為酚醛粘結劑或環氧粘結劑。
4.一種權利要求1所述的鐵碳微電解廢水處理專用填料的制備方法，其特征在于:所述填料先將配量比的鐵粉和碳粉壓制形成的均相顆粒，然后在均相顆粒上撒上配比量的粘結材料后，再次進行壓制，形成鐵碳微電解廢水處理方法專用均相顆粒填料。
5.一種利用權利要求1所述的鐵碳微電解廢水處理專用填料處理的鐵碳微電解廢水處理方法，其特征在于:具體步驟為將待處理的酸性廢水加入到設置有填料承托架的反應器本體中，加入均相顆粒填料混合均勻進行微電解反應，其中，均相顆粒填料的加入量為廢水時流量的4?6倍。
【專利摘要】本發明公開了一種鐵碳微電解廢水處理專用填料及其制備方法及廢水處理方法，填料為由鐵粉、碳粉和粘結材料形成的均相顆粒填料；鐵粉和碳粉的兩者成分的組成比例為1～4：2～6；所述粘結材料的添加量為5～10%。制備方法為先將配量比的鐵粉和碳粉壓制形成的均相顆粒，然后在均相顆粒上撒上配比量的粘結材料后，再次進行壓制，形成鐵碳微電解廢水處理方法專用均相顆粒填料。本發明的均相顆粒填料分散到污水中的鐵粉和碳粉可以隨污水一起流出反應器外，只需定期向反應器補充填料，而無需清池更換填料，提高了操作的便易性，降低了勞動強度。
【IPC分類】C02F1-461
【公開號】CN104828911
【申請號】CN201510189669
【發明人】沈曉東, 宋海云, 周崗, 周志剛, 周愛霞, 黃振宇, 曹斌, 陳躍, 曹鑫杰
【申請人】南通大恒環境工程有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月21日