工業(yè)污水處理的鐵炭微電解的作用機(jī)理
文章出處:污水處理知識(shí) 責(zé)任編輯: 閱讀量:- 發(fā)表時(shí)間:2019-03-15
標(biāo)簽:工業(yè)污水處理
1、微電解一般工作原理:
工業(yè)污水處理的鐵炭微電解是基于電化學(xué)中的原電池反應(yīng)。
當(dāng)鐵和炭浸入電解質(zhì)溶液中時(shí),由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差,因而會(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(chǎng)。
陽極反應(yīng)產(chǎn)生的新生態(tài)二價(jià)鐵離子具有較強(qiáng)的還原能力,可使某些有機(jī)物還原,也可使某些不飽和基團(tuán)(如羧基—COOH、偶氮基-N=N-)的雙鍵打開,使部分難降解環(huán)狀和長(zhǎng)鏈有機(jī)物分解成易生物降解的小分子有機(jī)物而提高可生化性。
此外,二價(jià)和三價(jià)鐵離子是良好的絮凝劑,特別是新生的二價(jià)鐵離子具有更高的吸附-絮凝活性,調(diào)節(jié)廢水的pH可使鐵離子變成氫氧化物的絮狀沉淀,吸附污水中的懸浮或膠體態(tài)的微小顆粒及有機(jī)高分子,可進(jìn)一步降低廢水的色度,同時(shí)去除部分有機(jī)污染物質(zhì)使廢水得到凈化。
陰極反應(yīng)產(chǎn)生大量新生態(tài)的[H]和[O],在偏酸性的條件下,這些活性成分均能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng),使有機(jī)大分子發(fā)生斷鏈降解,從而消除了有機(jī)廢水的色度,提高了廢水的可生化性。
鐵炭原電池反應(yīng):
陽極:Fe-2e→Fe2+ E(Fe/Fe2+)=0.44V
陰極:2H++2e→H2 E(H+/H2)=0.00V
當(dāng)有氧存在時(shí),陰極反應(yīng)如下:
O2+4H++4e→2H2O E(O2)=1.23V
O2+2H2O+4e→4OH- E(O2/OH-)=0.41V
2、一般微電解反應(yīng)為:
鐵原子與炭原子是緊挨著或分開而形成原電池反應(yīng)。
這種鐵炭接觸不利于電子的轉(zhuǎn)移,電荷效率較低,因此廢水中有機(jī)物的去除效率一般也較低。同時(shí)當(dāng)鐵炭一旦分層將更不利于有機(jī)物的去除。
3、鐵炭包容式微電解反應(yīng)為:鐵原子與炭原子是相互包容組成架構(gòu)而形成的原電池反應(yīng)。
這種鐵炭接觸不存在鐵與炭的分層問題,因此更有利于電子的轉(zhuǎn)移,電荷效率較高,廢水中有機(jī)物的去除效率也較高。
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