铁碳填料图纸设计

铁碳填料图纸设计微电解去除高浓度有机废水中的污染物的主要作用机理为：络合作用：微电解反应连续释放的亚铁离子成为络合剂。混凝作用：微电解反应连续释放的亚铁离子成为高效的混凝剂。还原作用：微电解产生的新生态氢使一些显色基团脱色。氧化作用：微电解产生一定量的新生态氧具有很强的氧化性,可氧化一部分有机物。铁碳微电解技术的发展可以分为三个阶段：第一阶段：本阶段的铁碳床是由小颗粒的铁屑和小颗粒的碳粒构成的。使用方法就是首先将铁屑和碳粒混合均匀然后填装在反应罐体里面，然后让水流通过，以达到净水的目的。但是运行几日内铁屑和碳粒就会结块，反映效果急剧下降，并且造成罐体废弃。第二阶段：本阶段针对板结问题在反应设备中加入了搅拌设施。搅拌设施对于克服板结起到了一定作用，但是因为没有从根源上面克服板结的条件，短期内也会因为旋转力矩越来愈大而导致电机功率不够用，最终使得设备不能运转。第三阶段：本公司通过高温冶炼技术将铁和碳融合为一体。使得铁碳微电解填料由两种物质转变为单一物质，而这种物质不具有相互粘结的化学性质，因此彻底解决了板结问题并且省去了外力搅拌。铁碳微电解基本原理：(1)电极反应铁炭微电解是基于电化学中的原电池反应。当铁和炭浸入电解质溶液中时，由于Fe和C之间存在1.2V的电极电位差，因而会形成无数的原电池系统,在其作用空间构成一个电场。铁炭原电池反应：阳极：Fe-2e→Fe2+E(Fe/Fe2+)=0.44V阴极：2H++2e→H2E(H+/H2)=0.00V当有氧存在时,阴极反应如下：O2+4H++4e→2H2OE(O2)=1.23VO2+2H2O+4e→4OH-E(O2/OH-)=0.41V一般微电解反应为：铁原子与炭原子是紧挨着或分开而形成原电池反应。这种铁炭接触不利于电子的转移，电荷效率较低，因此废水中有机物的去除效率一般也较低。同时当铁炭一旦分层将更不利于有机物的去除。架构而形成的原电池反应：这种铁炭接触不存在铁与炭的分层问题，因此更有利于电子的转移，电荷效率较高，废水中有机物的去除效率也较高。(2)氧化还原反应铁的还原作用铁是活泼金属，在酸性条件下可使一些重金属离子和有机物还原为还原态，例如：（1）将汞离子还原为单质汞：（2）将六价铬还原为三价铬：（3）将偶氮型染料的发色基还原：（4）将硝基还原为胺基：铁的还原作用使废水中重金属离子转变为单质或沉淀物而被除去，使一些大分子染料降解为小分子无色物质，具有脱色作用，同时提高了废水的可生化性。氢的氧化还原作用电极反应中得到的新生态氢具有较大的活性。能与废水中许多组分发生氧化还原作用，破坏发色、助色基团的结构，使偶氮键破裂、大分子分解为小分子、硝基化台物还原为胺基化合物，达到脱色的目的。一般地，[H]是在Fe2＋的共同作用下将偶氮键打断、将硝基还原为胺基。电化学附集当铁与碳化铁或其他杂质之间形成一个小的原电池，将在其周围产生一个电场，许多废水中存在着稳定的胶体如印染废水，当这些胶体处于电场下时将产生电泳作用而被附集。在电场的作用下，胶体粒子的电泳速度可由下式求出：式中：V——胶体粒子的电泳速度(cm/s)——电位(V)D——分散介质的介电常数E——电场强度(V/cm)——分散介质的粘度(Pa*S)K——系数从理论上计算20s就可完成电泳沉积过程。物理吸附在弱酸性溶液中，填料丰富的比表面积显出较高的表面活性，能吸附多种金属离子，能促进金属的去除。铁的混凝沉淀在酸性条件下，会产生Fe2+和Fe3+。Fe2+和Fe3+是很好的絮凝剂，把溶液pH调至碱性且有O2存在时，会形成Fe(OH)2和Fe(OH)3很好的絮凝剂，发生絮凝沉淀。反应式如下：生成的Fe(OH)3是胶体絮凝剂，它的吸附能力高于一般药剂水解得到的Fe(OH)3吸附能力。这样，废水中原有的悬浮物，通过微电池反应产生的不溶物和构成色度的不溶性染料均可被其吸附凝聚。铁离子的沉淀作用在电池反应的产物中，Fe2+和Fe3+也将和一些无机物发生反应生成沉淀物而去除这些无机物，以减少其对后续生化工段的毒害性。如S2-、CN-等将生成FeS、Fe3[Fe(CN)6]2、Fe4[Fe(CN)6]3等沉淀而被去除。