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微电解法处理废水的原理

作者:lyhb来源:漓源环保 浏览次数: 日期:2019.04.20

    微电解法是一种常用的工业废水处理方法。微电解又称内电解法,其原理是利用铁和碳之间存在的1.2V电极电位差,在酸性废水中,铁屑(主要成分为Fe, C)中的Fe和C构成无数微型腐蚀电池,并以电位低的铁为阳极,电位高的惰性碳为阴极,构成微型电解电极,致使废水中的腐蚀电池与电解电极形成了无数的电解回路并发生电化学反应。电极反应如下:
   阳极(Fe),Fe-2e-→Fe2+,E(Fe/Fe2+)=0.44V;
   阴极(C),2H++2e-→2[H]→H2↑,E(H+/H2)=0V;
   有O2存在时,阴极(C),O2+4H++4e-→2H2O, E(O2/O2-)=1.23V;
   O2+2H20+4e-→4OH-,E(O2/OH-)=0.41V;
   4Fe2++O2+4H+→4H20+2Fe3+
  其主要通过氧化还原、电化学富集、物理吸附及絮凝沉淀等作用将废水中有机污染物予以去除。
  (1)氧化还原作用
   微电解反应中产生了大量的化学活性极高的新生态的[[H]和初生态的Fe2+。其中,Fe2+在酸性条件下通过氧化还原反应将废水中某些强氧化性离子或有机污染物还原成毒性较小的物质。同时,碳电极上产生的新生态[H]由于活化能较高可与废水中大分子有机物发生加成、断链及开环等化学反应从而将大分子有机物转变为可生物降解性较好的小分子有机物,从而降低废水生物毒性并提高可生化性。同时,阴极可产生的H202,O2一等氧化性极强的中间产物,对废水中有机物的降解也起到积极促进的作用。
  (2)电化学富集作用
   当废水中铁与碳之间构成无数原电池时,也使原电池作用空间形成一个较强电场,从而产生电泳将废水中带电的胶体和离子通过凝聚沉积予以去除。
 (3)物理吸附及沉淀作用
   在溶液pH>3且存在曝气情况下,微电解过程中产生大量的Fe2+和Fe3+会形成Fe(OH)2和Fe(OH)3,并逐渐由单核络合物向多核络合物转变,由于多核络合物聚合度较高,其具有较强的吸附凝聚作用,从而通过裹挟、共沉等作用将废水中的污染物质予以去除。同时,Fe2+和Fe3+与废水中S2-、CN-等无机物发生沉淀反应生成FeS,Fe4[Fe(CN)6]3,从而将S2-,CN-等无机物予以去除。

 

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