返回首页
当前位置: 首页 > 产品目录 >

高效微电解膨松床污水处理设备(SGE-ME型)

来源:赛佳环保 作者:飞鱼和小鸟 点击:
微电解法综合效果好、脱色效果尤其明显,可提高废水可生化性,其COD去除率可达20~60%,脱色率在50~96%。许多工程中微电解已成为二级生化处理前的一级处理主导工艺单元。
  

高效微电解膨松床成套设备

一、简介
    微(内)电解法是利用铁–碳粒料在电解质溶液中腐蚀形成的微(内)电解过程来处理废水的一种电化学技术。电极反应过程不耗电,而能产生氧化还原、电附聚等作用;电极反应产生的新生态Fe2+是一种吸附、包容和络合能力相当强的混凝剂。故微电解法的特点是作用机制多、协同性强、综合效果好、脱色效果尤其明显,还可提高废水的可生化性,与二级生化处理工艺匹配性好、操作简便、运行费用低。其COD去除率可达20~60%,脱色率在50~96%。目前该技术已广泛应用于各种无机废水处理和有机难降解废水的预处理上,效果十分明显。我们已在制药废水、染料生产废水、印染废水、有机与石油化工废水及电镀废水的治理工程上进行工业应用,取得了相当大的成功。废水通过微(内)电解预处理后,再进入生化系统(H/O工艺)处理,出水都达到了相应的排放标准。
    目前国内外微电解设备均是固定床,其特点是结构简单,推流性好,但存在不少实用性问题:一是效率不高,反应速度不快;二是床体易板结或堵塞及钝化,造成短路和死区,效率下降;三是铁屑补充劳动强度大。为了克服上述这些主要缺点,我们以二元三相脉冲流态化技术原理为出发点,由江苏省科技厅立项(BS98***)进行了高效微电解膨松床试验与开发研究,并已在电镀废水治理工程、染料生产废水治理工程和有机化工废水治理工程等工业运行中获得成功,通过验收,国内领先。

二、微电解原理

⑴. 电场作用
    废水中的胶体粒子和细小分散的污染物一般都带有电荷,在微电场的作用下产生电泳,向相反电荷的电极移动,在电极上交换电子发生氧化还原和电中和等反应,并使胶体脱稳。例如利用铁屑处理卤代烃的原理主要是依据下列反应(卤代烃以R-X表示):
       阳极过程:  Fe → Fe2++2e                                
     阴极过程:  [R-X]+2e+H20 → [R-H]+X一+OH一                  
    脱卤过程中会有大量OH一产生,使附近溶液pH上升,若溶液偏碱性则在阳极铁表面形成Fe(OH)2、Fe(OH)3、Ca(0H)2等沉淀物。研究结果表明铁屑能与其中的13种卤代烃(12种氯代烃)发生反应;并且发现,铁屑对氯代烃的降解速度要比氯代烃的天然降解速度快得多(约快5~15个数量级)。研究还表明:其降解速度与铁屑含量和铁屑比表容积(单位体积的溶液所接触到的铁屑表面积)有关,即铁屑含量越多,比表容积越大,其降解速率就越快。废水中的氯代烃不仅难于生物降阶,而且对微生物的毒性也很大,零价铁对氯代烃的转化与脱氯作用可以大大提高废水的可生化性。
⑵. 氢、铁、Fe2+的还原作用
    铁是活泼金属,有较强还原能力,因而在偏酸性水溶液中能够发生如下反应:    
        Fe+2H+=Fe2++2[H]                        
电极反应和化学反应中得到的新生态氢[H]以及Fe和Fe2+都具有很高的化学活性,能与印染废水中的许多污染物发生氧化还原反应。如使偶氮基断裂而破坏发色基团、使大分子降解为小分子,具有脱色和提高废水可生化性的作用,反应式为
        R—N=N—R’+4Fe2++4H20=RNH2+R’NH2+4Fe3++40H- 
Fe和Fe2+也可将硝基化合物还原为胺基化合物等,同时提高了废水的可生化性。反应式为:
C6H5NO2+3Fe+6H+=C6H5NH2+3Fe2++2H20
有研究认为Fe0在上述还原过程中具有反应物和由H2诱发的还原反应催化剂的双重作用。
   铁被氧化生成的Fe2+也具有较高的还原性,可将氧化性较强的离子或化合物还原及某些有机物还原,对Cr(Ⅵ)的还原如下式所示。
     6Fe2++Cr2O72一十14H十=6Fe3++2Cr3++7H20
铬由毒性较强的氧化态(Cr2O72-)转化成毒性较弱的(Cr3+)还原态,并在后续碱中和的碱性条件下形成Cr(OH)3沉淀而得到去除。
也有人利用铁屑的还原性来处理水中的硝酸盐和亚硝酸盐,还原产物为銨离子。
Fe2+也具有还原性,E0(Fe3+/Fe2+)=0.771V,因而当水中有强氧化剂存在时,Fe2+可进一步氧化成Fe3十。
⑶. 铁离子的络合和混凝作用
    在酸性条件下,用铁-炭微电解处理废水时,会产生Fe2+和Fe3+离子。新生态的Fe2+和Fe3+具有很好的絮凝作用,溶液在碱性条件下且有O2存在时,会形成Fe(OH)2和Fe(OH)3,反应式为
        Fe2++20H一=Fe(OH)2                                     
        4Fe2++8 0H一+02+2H20=4Fe(OH)3     
    生成的Fe(OH)2和Fe(OH)3的吸附能力高于一般药剂水解得到的Fe(OH)3吸附能力。同时其中的Fe离子能与许多有机物形成墨绿色的络合物。这样,废水中原有的悬浮物、胶体和油类等及通过内电解反应产生的不溶物和构成色度的染料及相当一部分水溶性有机物均可被其络合、吸附凝聚而从废水中分离去除。废水中具有负电位的油珠在外电场作用下,很快完成电泳沉积和聚结,经过Fe(OH)3絮状胶体的吸附与絮凝作用,除油率达到70%~80%。
⑷. 铁的置换作用
   铁是活泼金属,电极电位E0 (Fe2+/Fe)=- 0.44V,它具有还原能力,可将在金属活动顺序表中排于其后的金属置换出来而沉积在铁的表面,如镍、锡、铅、铜、银等;如用铝-碳填料,还可置换出锰、锌。当铁屑不断被腐蚀变成铁粉时,这些微小的沉积金属粉粒也一起随废水流出,而在后续的碱中和絮凝沉淀时一同被分离去除。
⑸. 沉淀与共沉淀作用
     微电解床出水加碱中和絮凝沉淀是微电解工艺中必不可少的组成部分,通常用石灰乳
[Ca(OH)2]作为中和用碱液,石灰乳本身就是一个助凝剂,它不仅价格便宜,而且形成的沉淀污泥也易于脱水,更重要的是Ca2+能与许多污染物反应形成沉淀物而被分离除去,如S2-、PO43-、F-及磺酸基-SO3-等。
     微电池反应产物Fe2+和Fe3+也能通过沉淀反应去除某些无机物,以减少其对后续生化工艺段的毒害,如与S2一、CN一等反应生成FeS 、 Fe3[Fe(CN)6]2 (铁氰化亚铁)、 Fe4[Fe(CN)6]3 (亚铁氰化铁)等沉淀而被去除。            
     对于含有重金属的废水,重金属离子还可与铁离子形成稳定的铁氧共沉淀物而被去除;微电解法不仅可以处理单一的含Cr6+的废水,还可以处理含Cr6+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、pb2+等多种重金属离子的综合性含金属离子的废水(如电镀、矿山等行业),无需分流,一次处理达标,大大地简化了处理流程,且处理后的水质稳定。处理后出水中的Cr6+浓度有望达到0.3mg/L。Fe2+的吸附和共沉淀作用也可经济地去除废水中的As、F,去除效果分别达到93%和99%。
     此外,沉淀后废水中残留的少量Fe离子对后续的生化处理过程有促进作用。
     微电解法处理废水正是通过以上有关过程与机制共同作用的结果。
归纳起来,微电解技术处理废水的作用机制相当丰富,可以去除大量的COD,而且可以提高废水的可生化性,其脱色效果也十分显著;并且对各种金属离子都有极好的共沉淀去除效果,还能脱硫、磷,除氰、氟和去砷。微电解工艺与后续生化处理单元的匹配性也相当好。不仅如此,微电解过程只消耗一些铁屑(废料)和酸(视废水而定,不一定是必须投加的)及碱[Ca(OH)2],因此处理费用也相当低廉(通常只相当化学法的1/10~1/5),投资和运行费用的经济性都很好。可见,微电解技术用于处理电镀综合废水或化工、矿山、染料、印染混排废水是一项最佳实用技术。

 


 

三、产品显著特点与功能
    高效微电解膨松床是依据先进的二元三相脉冲流态化技术来研究开发的最新一代环保新产品,是对传统固定床的重大改进与提高,其研究与设计思想新颖、技术独特,在国内外处于先进地位。 
 
其主要功能:

对水中难降解有机物及COD进行过滤、吸附、电化学氧化还原反应,进而达到脱除COD、色度、除臭、杀菌的目的。

可应用于下列场合

◆高浓度废水的预处理:解决对生化处理的抑制作用;

◆低浓度污水直接处理:达标排放或回用;

◆生化处理后尚未达标污水的达标处理;

◆生化处理后污水深度处理以便回用。

实验及工程实践中已经处理过的各种污水包括

◆电镀和印刷板行业废水处理(六价铬、铜、镍等去除);

◆化工污水(有机合成,香料合成,木糖醇生产,降解卤代烃有毒物质等);

◆含油污水(油田采油污水,炼油污水,脂肪加工污水等);

◆各类矿山洗矿、炼矿废水处理(金属去除、含氰化物、砷化物去除);

◆有色污水(染料生产污水,印染污水,纺织加工污水等);

◆金属加工切削液(油基及水基);

◆生活污水的深度处理,中水回用;

◆饮用水微量有机物脱除。

微电解处理废水的常用工艺

主要特点:
  1. 既具有流化床的优点,又保持固定床工作时推流性特点;
  2. 其脉冲膨松技术可以使床体处于松动均一状态,保持床体均一的空隙率,减少阻力 损失,并有效防止床体板结、堵塞、短路和死区;
  3. 可以清洁和更新微电极接触面与反应面,有利于提高和保持电化学反应效果;
  4. 具有加速电化学反应的机制与功能,显著提高床体的处理效率;
  5. 填料铁屑可以随时得到补充,保持床体填料的均一性,补铁的劳动强度大大减轻,铁屑的利用率提高(从固定床的40%提高到80%以上),又延长了设备的使用周期(可从固定床的半年延长至2~3年)。
   由此可知新产品既解决了原来固定床工作时的种种缺点与弊病,又保持与提高了固定床的优良推流性,其平均效率比固定床要高出10%以上,是一种十分先进的新一代水污染治理环保产品。

四、主要技术经济指标
    1.  床体尺寸:1型Φ1500×5000、 2型Φ2000×5300 ,填料层容积4.9m3
    2.  处理水量:3~8t/h(视水质状况而定)
    3.  COD去除率:20~60%(视水质状况而定)
    4.  脱色率:50~96%(视水质状况而定)
    5.  直接运行费用(电耗、材耗):0.13~1.20元/t(取决于进水pH与材料市场价格)
    6.  床体运行重量:19t/台
    7.  综合工程直接费:单台套含 床、槽、罐、机泵、管道阀门等;
        当处理水量较大时,可以数台并联运行而共用一套附属设施,工程费可节省。
    8.  装机电容量:10kw;  常用进水功率:1kw;  间隙脉冲流态化功率:9kw
 五、 操作参数
1. 填料层空隙率=48%左右(以此计算流量)
2. 有效电解时间≈10~50min左右(视水质状况和处理要求而定)
3 .进水pH=3~4        出水pH=5~6
4. 铁耗和石灰乳用量:
 pH=3 ----- Fe耗量≈0.028kg/m3 ----- Ca(OH)2用量≈0.037kg/m3
 pH=3.5 --- Fe耗量≈0.009kg/m3 ----- Ca(OH)2用量≈0.012kg/m3
 pH=4 ----- Fe耗量≈0.0028kg/m3 ---- Ca(OH)2用量≈0.004kg/m3

-------------------------------------------------------------------------------------------
国内大量应用案例照片
 

 

 

 

 

 

 

 

 
 

(上图:SGE-ME型小试产品,用于试验室和现场试验)

(上图:SGE-ME型小试产品,用于试验室和现场试验)

  六、应用案例

(1)上海现代制药(化学合成制药,上市公司)

(2)四川某化工企业(农药,上市公司)

(3)四川东方材料(精细化工,上市公司)

(4)江苏禾本生化(农药,大型农药企业)

(5)浙江英洛华绿色电化学(农药,大型农药企业)

(6)江苏香山化工(染料,大型企业)

七、客户服务内容

(1)微电解为大型环保设备,需要和工厂及周边环境色彩一致,我们提供贴心的色彩定制服务,除防锈底漆外,喷涂您需要的色彩漆。


 

(2)当您购买1套或2套设备,馈赠一套国际知名品牌机械五金工具套装,作为您常备维修工具。


(赠品1:美国世达精品五金组合套装工具,价值1200元)

 --------------------------------------------------------------------------------------

当您购买3套和3套以上设备,除馈赠美国世达套装外,再馈赠一套德国博世电钻工具,作为常备维修工具。


 
赠品2:德国博世电动钻,价值800元。

-----------------------------------------------------------------------------------------

联系电话:13851701847

-----------------------------------------------------------------------------------------

【关联同类产品链接】

高效滚筒式微电解反应器(SGE-ME型)


 

 

 

(责任编辑:tangjet)
顶一下
(865)
99.7%
踩一下
(3)
0.3%
------分隔线----------------------------
联系我们

客户咨询:13851701847

在线沟通:QQ 345823960