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鐵碳微電解工藝應(yīng)用實例分享（一）

化學(xué)工業(yè)是一個多行業(yè)、多品種的工業(yè)部門，包括化工原料、化肥、無機鹽、氯堿、農(nóng)藥、染料、有機原料、合成原料、助劑、添加劑、化學(xué)試劑、涂料、橡膠加工等多個行業(yè)。

工業(yè)產(chǎn)品多種多樣，成分復(fù)雜，排出的廢水也多種多樣。多數(shù)有劇毒，不易處理，在生物體內(nèi)有一定的積累作用，在水體中具有明顯的耗氧性質(zhì)，易使水質(zhì)惡化。

一、工業(yè)廢水種類

工業(yè)廢水是化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中排放出來廢水的總稱（含工藝廢水、冷卻水、 廢氣洗滌水）。

化學(xué)工業(yè)廢水按成分可分為三大類：第一類為含有有機物的廢水， 主要來自基本有機原料、合成材料（含合成塑料、合成橡膠、合成纖維）、農(nóng)藥 、染料等行業(yè)排出的廢水；第二類為含無機物的廢水，如無機鹽、 氮肥、 磷肥、硫酸、硝酸及純堿等行業(yè)排出的廢水；第三類為既含有機物又含無機物的廢水，如氯堿、感光材料、涂料等行業(yè)。

如果按廢水中所含主要污染物，可分為含氰廢水、含酚廢水、含硫廢水、含氟廢水、含鉻廢水、含有機磷化合物廢水、含有機物廢水等。

工業(yè)主要廢水及其主要來源如下：

二、鐵碳微電解工藝

我國化工涉及的行業(yè)特別廣，生產(chǎn)的化工產(chǎn)品達幾萬余種，故化工廢水中污染物質(zhì)也多種多樣，組分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，每種化工廢水都具有其獨特性， 一種化工廢水往往需要幾種方法處理后才能夠達標(biāo)排放，針對不同的污染物，采用不同的水處理方法。

對于有機濃度高、成分復(fù)雜、鹽分含量高、生物降解性差、高毒性等的化工廢水，至今仍缺乏經(jīng)濟而有放的方法。由于技術(shù)和經(jīng)濟原因，利用傳統(tǒng)的廢水處理方法治理難度很大，已經(jīng)滿足不了越來越高的環(huán)保要求。

微電解工藝是利用金屬腐蝕原理，形成原電池對廢水進行處理的良好工藝，又稱內(nèi)電解法、多相鐵碳法；它是在不通電的情況 ，利用填充在酸性廢水中的微電解填料產(chǎn)生高低電位差對廢水進行電解處理，以達到陣解有機污染物的目的。

在酸性的環(huán)境中，微電解系統(tǒng)本身及其產(chǎn)生的新生態(tài)[H]、Fe2+等與廢水中許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，比如能破壞有色廢水中物質(zhì)的發(fā)色基團或助色基團，甚至斷鏈，降低 COD 高可生化性，對提高后續(xù)生化處理的能力，影響巨大，特別適用于高濃度難降解有機廢水的前處理。

三、應(yīng)用案例分享

1.某化工公司年產(chǎn)1萬噸鄰苯二甲酸酐，6萬噸鄰苯二甲酸二丁酯。

生產(chǎn)廢水由鄰苯酸二甲酸二丁酯的過程產(chǎn)生，該物質(zhì)是傳統(tǒng)的主增塑劑，在生產(chǎn)過程中將會排放生產(chǎn)廢水，廢水為有機廢水，且成分復(fù)雜， COD高，含有大量無機鹽，以上特點給廢水處理工作造成極大的難度。

鄰苯二甲酸二丁酣由鄰苯二甲酸酐與正丁醇在濃硫酸的催化下反應(yīng)生成，經(jīng)酯化工序、中和工序、脫醇工序最終制得產(chǎn)品。生產(chǎn)廢水中主要含有鄰苯二甲酸、鄰苯二甲酸單酯、鄰苯二甲酸二酯、鄰苯二甲酸鈉鹽、醉類及硫酸鈉等，有機組分復(fù)雜， B/C=0.37.有較好的可生化性，且廢水水質(zhì)變化幅度較大， COD一般在 30000~ 50000 mg/L ，廢水pH 越高， COD 也越高。

為了貫徹我國環(huán)境保護政策、執(zhí)行當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門的環(huán)保法規(guī)，該廠擬建一套污水處理設(shè)施，使廢水經(jīng)集中處理后達到《污水綜合排放標(biāo)準》 CGB8978 1996 ）三級標(biāo)準及《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準》 CCJ 343-2010 ）的 級標(biāo)準后進行排放。

( 1 ）設(shè)計廢水處理能力

污水處理廠廢水綜合進水量為 200m3/d;

(2 ）原水水質(zhì)情況

設(shè)計進水：

COD＜50000mg/L

BOD5＜18000mg/ L

SS：2000mg/L

pH：6-9

設(shè)計出水：廢水處理后出水水質(zhì)需達到《污水綜合排放標(biāo)準》 CGB 8978 1996 ）三級標(biāo)準及《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準》 CCJ 343-2010 ）的 級標(biāo)準，

具體出水水質(zhì)指標(biāo)：

COD：500mg/L

BOD5：300mg/L

SS：400mg/L

為了進行廢水達標(biāo)處理，降低運行成本，杰堯科技對現(xiàn)有廢水利用公司的核心技術(shù)進行實驗驗證并成功應(yīng)用?？紤]到治污的費用和工藝的合理完善，公司采用“微電解氧化＋多相催化氧化＋絮凝沉淀”的主體工藝，對該公司廢水進行前置預(yù)處理。

原廢水為無色半透明液體， pH 5.18 左右。

廢水經(jīng)微電解氧化和催化氧化反應(yīng)處理后出水的具體數(shù)據(jù)如下。

原水：COD：45488 mg/L;

微電解出水33193 mg/L，去除率27.03%，

多相催化氧化后 COD：26973 mg/L  去除率40.70%

廢水經(jīng)微電解氧化處理后， COD 去除率 27%左右：而廢水經(jīng)微電解氧化處理后再經(jīng)催化氧化處理， COD進一步降低，COD 去除率在 40%左右。  

根據(jù)以往的工程經(jīng)驗，廢水 B/C一般可提升至 0.30 以上，提高了廢水的可生化性，有利于后續(xù)生化系統(tǒng)的處理，同時減輕了末端處理的壓力。

2.徐州市某精細化廠在生產(chǎn)固化劑、阻燃劑等化工產(chǎn)品過程中，產(chǎn)生高濃廢水和低濃度廢水， 主要來源是反應(yīng)釜中的反應(yīng)母液及車間沖洗廢水。

( 1 ）設(shè)計廢水處理能力

根據(jù) 廠家提供的數(shù)據(jù)，廢水生生產(chǎn)水量為500 m3/d；其中高濃廢水的 量為 170 m3/ d，低濃廢水為 330 m3/d。

根據(jù)廢水水質(zhì)并結(jié)合以往處理化工廢水的工程投資，采用“鐵碳微電解催化+A/O組合工藝。

工藝流程如下：

系統(tǒng)運行2個月后效果穩(wěn)定， COD 去除率逐步提高至 80%左右，處理效果較好。在水量變化較大時，系統(tǒng)仍有較好的耐沖擊負荷能力。由于鐵碳微電解運行時會產(chǎn)生氧氣，在塔頂應(yīng)設(shè)置通風(fēng)排氣裝 ，以防發(fā)生爆炸。

（1）精細化工生產(chǎn)廢水具有不均勻性，由于設(shè)置了內(nèi)有曝氣裝置的調(diào)節(jié)池，可有效地調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)。

（2）該處理工藝將濃廢水和稀廢水分質(zhì)分段處理，首先處理以反應(yīng)母液為主的高濃廢水，經(jīng)微電解氧化及中和沉淀處理后與低濃廢水混合均質(zhì)，再進行生化處理。

分段進水處理可減少鐵碳投加量和石灰乳用量 ，從而降低投資和運行成本，同時鐵碳微電解氧化對高濃度廢水進行集中處理，可降低處理難度，提高處理效率。

( 3）鐵碳微電解氧化作為一種氧化還原工藝并不能大幅度去除 COD，但可破壞高濃度廢水中的大分子有機污染物的基團，同時陽極生成的 Fe2+及氧化產(chǎn)物 Fe3+可形成各種堿式鹽，具有很強的吸附絮凝活性，能吸附絮凝水中部分溶解性有機物此微小懸浮顆粒。在后續(xù)中和沉淀池中，投加石灰乳后，可將污水中收附了污染物的鐵鹽形成絮凝體從水中去除掉，從而實現(xiàn) COD 的去除，同時還可避免填料結(jié)垢現(xiàn)象的產(chǎn)生。