铁碳微电解废水处理专用填料及制备方法及废水处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铁碳微电解废水处理专用填料，本发明还涉及一种铁碳微电解废水处理专用填料的制备方法，本发明更涉及一种利用铁碳微电解废水处理专用填料进行的废水处理方法，属于废水处理技术领域。
【背景技术】
[0002]填料由铁素体(Fe)和碳渗体(Fe C)构成，当填料浸没于具有传导性的生产废水中时，铁素体电位低成为阳极，碳渗体电位高成为阴极，形成无数个微小的原电池，在它的表面就有电流在成千上万个细小的电池内流动，铁作为阳极被腐蚀消耗。另外在体系中加入活性炭，又可以组成宏观腐蚀电池。基本反应如下:
阳极 Fe_2e — Fe2+E O (Fe2+/Fe) =-0.44v
阴极 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 (中性或碱性溶液中)
通过电极反应产生活性[H]和Fe2+，能与废水中许多组分发生氧化还原反应。对于废水中易氧化的有机物，在阳极上可以发生类似强氧化剂引起的氧化反应而直接被氧化分解。
[0003]铁的还原作用
铁是活泼金属，电极电位较小，易失去电子。它可以使某些有机物还原成还原态，在偏酸性充氧条件下，作为阳极的铁被腐蚀氧化，提供电子使有些有机物在阴极被还原，破坏这些物质的化学结构，降低了有机物的毒性并提高其降解性。
[0004]铁离子絮凝作用
微电解过程中，阳极上溶出Fe2+能将废水中的有机污染物粒子等胶凝在一起，形成以Fe2+为凝胶中心的絮凝体，捕集、挟裹和吸附悬浮的胶体共沉。而且在有氧和碱性条件下，Fe2+会生成Fe (OH) 2和Fe (OH) 3，这种新生态的Fe (OH) 2和Fe (OH) 3是良好的絮凝剂，具有高活性，它的吸附能力高于一般药剂水解法得到的Fe (OH) 3的吸附凝聚能力，能对废水的胶体或类胶体颗粒起有效的吸附、电中和桥联等凝聚作用，使废水得到进一步的净化。
[0005]传统的铁碳微电解工艺采用铁刨花和焦炭按比例分层铺设后作为填料，其缺点是:
(I)铁刨花消耗完后更换填料非常困难，需进行清池后才能重新装入填料，工作量大。
[0006](2)填料易结块堵塞，影响处理效果。
[0007](3)气、液、固三相接触不充分，影响处理效果。
[0008]( 4 )随着累计处理水量的增加，填料中的铁碳比例严重失调，处理效果变得越来越差。
[0009]( 5 )为了保证最低效果，会提前更换填料，此时铁刨花还未耗尽，造成了浪费。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种铁碳微电解废水处理专用填料及其制备方法及废水处理方法，提高了操作的便易性，降低了劳动强度。
[0011]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:一种铁碳微电解废水处理专用填料，其特征在于:所述均相颗粒填料由铁粉、碳粉和粘结材料形成的；所述铁粉和碳粉的两者成分的组成比例为I?4:2?6 ;所述粘结材料的添加量为5?10%。
[0012]根据权利要求1所述的铁碳微电解废水处理专用填料，其特征在于:所述均相颗粒填料的粒径大小为0.8?2.5cm。
[0013]根据权利要求1所述的铁碳微电解废水处理专用填料，其特征在于:所述粘结材料具体为酚醛粘结剂或环氧粘结剂。
[0014]本发明的另一个目的是提供一种铁碳微电解废水处理专用填料的制备方法，其创新点在于:所述填料先将配量比的铁粉和碳粉压制形成的均相颗粒，然后在均相颗粒上撒上配比量的粘结材料后，再次进行压制，形成铁碳微电解废水处理方法专用均相颗粒填料。
[0015]本发明的还有一个目的是提供一种利用铁碳微电解废水处理专用填料处理的铁碳微电解废水处理方法，其创新点在于:具体步骤为将待处理的酸性废水加入到设置有填料承托架的反应器本体中，加入均相颗粒填料混合均匀进行微电解反应，其中，均相颗粒填料的加入量为废水时流量的4?6倍。
[0016]本发明的有益效果如下:
(I)本发明的均相颗粒填料分散到污水中的铁粉和碳粉可以随污水一起流出反应器夕卜，只需定期向反应器补充填料，而无需清池更换填料，提高了操作的便易性，降低了劳动强度。
[0017](2)本发明的废水处理方法通过控制填料粒径和曝气系统、内循环系统运行参数，使填料处于悬浮状态，不会结块堵塞，有利于向污水中释放铁粉和碳粉，使气、液、固三相充分接触，提高处理效率。
[0018](3)本发明的废水处理方法可随时向反应器补充填料，铁粉和碳粉均匀的分散到污水中，铁碳特有的比例能够保持平衡，可以有效提高处理效果。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实施例对本发明的技术方案作详细说明。
[0020]实施例1
(I)准备本实施例中的铁碳微电解废水处理专用填料:由铁粉、碳粉和粘结材料形成的均相颗粒填料；铁粉和碳粉的两者成分的组成比例为1:6 ;所述粘结材料的添加量为5%。
[0021]具体的，控制均相颗粒填料的粒径大小为0.8cm，粘结材料具体为:酚醛粘结剂。
[0022](2)将以上这种铁碳微电解废水处理专用填料进行制备:具体为:填料先将上述配量比的铁粉和碳粉压制形成的均相颗粒，然后在均相颗粒上撒上上述配比量的粘结材料后，再次进行压制，形成铁碳微电解废水处理方法专用均相颗粒填料。
[0023](3)利用上述铁碳微电解废水处理专用填料处理的铁碳微电解废水处理方法:具体步骤如下:将待处理的酸性废水加入到设置有填料承托架的反应器本体中，加入均相颗粒填料混合均匀进行微电解反应，其中，均相颗粒填料的加入量为废水时流量的4倍；
利用本实施例的填料、粘结材料添加剂、提高了使气、液、固三相充分接触，提高处理效率，确保了处理的废水能够达到国家二级排放标准。
[0024]实施例2
(I)准备本实施例中的铁碳微电解废水处理专用填料:由铁粉、碳粉和粘结材料形成的均相颗粒填料；所述铁粉和碳粉的两者成分的组成比例为4:6 ;所述粘结材料的添加量为10%。
[0025]具体的，控制均相颗粒填料的粒径大小为2.5cm，粘结材料具体为:酚醛粘结剂。
[0026](2)将以上这种铁碳微电解废水处理专用填料进行制备:具体为:填料先将上述配量比的铁粉和碳粉压制形成的均相颗粒，然后在均相颗粒上撒上上述配比量的粘结材料后，再次进行压制，形成铁碳微电解废水处理方法专用均相颗粒填料。
[0027](3)利用上述铁碳微电解废水处理专用填料处理的铁碳微电解废水处理方法:具体步骤如下:将待处理的酸性废水加入到设置有填料承托架的反应器本体中，加入均相颗粒填料混合均匀进行微电解反应，其中，均相颗粒填料的加入量为废水时流量的6倍；
利用本实施例的填料、粘结材料添加剂、提高了使气、液、固三相充分接触，提高处理效率，确保了处理的废水能够达到国家二级排放标准。
[0028]实施例3
(I)准备本实施例中的铁碳微电解废水处理专用填料:由铁粉、碳粉和粘结材料形成的均相颗粒填料；所述铁粉和碳粉的两者成分的组成比例为2:5 ;所述粘结材料的添加量为
8% ο
[0029]具体的，控制均相颗粒填料的粒径大小为1.4cm，粘结材料具体为:酚醛粘结剂。
[0030](2)将以上这种铁碳微电解废水处理专用填料进行制备:具体为:填料先将上述配量比的铁粉和碳粉压制形成的均相颗粒，然后在均相颗粒上撒上上述配比量的粘结材料后，再次进行压制，形成铁碳微电解废水处理方法专用均相颗粒填料。
[0031](3)利用上述铁碳微电解废水处理专用填料处理的铁碳微电解废水处理方法:具体步骤如下:将待处理的酸性废水加入到设置有填料承托架的反应器本体中，加入均相颗粒填料混合均匀进行微电解反应，其中，均相颗粒填料的加入量为废水时流量的5倍；
利用本实施例的填料、粘结材料添加剂、提高了使气、液、固三相充分接触，提高处理效率，确保了处理的废水能够达到国家二级排放标准。
[0032]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种铁碳微电解废水处理专用填料，其特征在于:所述均相颗粒填料由铁粉、碳粉和粘结材料形成的；所述铁粉和碳粉的两者成分的组成比例为I?4:2?6 ;所述粘结材料的添加量为5?10%。
2.根据权利要求1所述的铁碳微电解废水处理专用填料，其特征在于:所述均相颗粒填料的粒径大小为0.8?2.5cm。
3.根据权利要求1所述的铁碳微电解废水处理专用填料，其特征在于:所述粘结材料具体为酚醛粘结剂或环氧粘结剂。
4.一种权利要求1所述的铁碳微电解废水处理专用填料的制备方法，其特征在于:所述填料先将配量比的铁粉和碳粉压制形成的均相颗粒，然后在均相颗粒上撒上配比量的粘结材料后，再次进行压制，形成铁碳微电解废水处理方法专用均相颗粒填料。
5.一种利用权利要求1所述的铁碳微电解废水处理专用填料处理的铁碳微电解废水处理方法，其特征在于:具体步骤为将待处理的酸性废水加入到设置有填料承托架的反应器本体中，加入均相颗粒填料混合均匀进行微电解反应，其中，均相颗粒填料的加入量为废水时流量的4?6倍。
【专利摘要】本发明公开了一种铁碳微电解废水处理专用填料及其制备方法及废水处理方法，填料为由铁粉、碳粉和粘结材料形成的均相颗粒填料；铁粉和碳粉的两者成分的组成比例为1～4：2～6；所述粘结材料的添加量为5～10%。制备方法为先将配量比的铁粉和碳粉压制形成的均相颗粒，然后在均相颗粒上撒上配比量的粘结材料后，再次进行压制，形成铁碳微电解废水处理方法专用均相颗粒填料。本发明的均相颗粒填料分散到污水中的铁粉和碳粉可以随污水一起流出反应器外，只需定期向反应器补充填料，而无需清池更换填料，提高了操作的便易性，降低了劳动强度。
【IPC分类】C02F1-461
【公开号】CN104828911
【申请号】CN201510189669
【发明人】沈晓东, 宋海云, 周岗, 周志刚, 周爱霞, 黄振宇, 曹斌, 陈跃, 曹鑫杰
【申请人】南通大恒环境工程有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月21日