FC系列铁碳内电解旋转床新工艺及成套装置.doc

FC系列铁碳内电解旋转床
新工艺及成套装置
一、 概述
铁碳内电解法（铁碳微电解法）属于一个废水电化学处理方法。其原理为利用工业废铁屑与焦炭（废活性炭）颗粒料在酸性废水中, 粒料表面铁（Fe）与碳化铁（Fe3C）自动产生电极电位差发生电化学反应, 组成一个由若干细小电流组成庞大空间电场, 废水中污染物在此内电解床中进行电沉积氧化（或还原）反应。在此电场中铁作为阳极, 碳（Fe3C）作为阴极, 阳极电极反应为: Fe—2e—→Fe2+、 阴极电极反应为2H++2e—→H2↑。阳极电位E0（Fe2+/Fe）=-0.44V, 阴极电位E0（H+/H2）=0.00V
铁碳内电解结果产生了数量巨大, 含有高活性新生态氢（H）和Fe2+。新生态氢（H）与废水中污染物能够发生多种氧化、 还原反应, 其活性能足以使长链有机物断裂为短链, 有机物大分子降解为小分子。使环状（杂环状）有机物开环断键降解, 使带有发色基团偶氮键被打开而消解废水色度。使废水中采取物化法、 生化法难以降解污染物转化为可降解、 易降解物质, 从而改善与提升了废水整体可生化处理能力, 为废水净化达标治理提供可靠技术保障。尤其对于难脱色、 降解高毒性、 高色度、 高浓度电镀、 化工、 制药、 染料、 垃圾渗滤液废水处理更为不可缺乏工艺选择。
新生态Fe2+不仅含有很高还原作用, 而且也是一个良好絮凝剂, 含有强大吸附絮凝活性。当后续处理提升PH值（9.0—10.0）, 即形成氢氧化铁絮凝状沉淀, 十分方便将污染物分离移除。另外焦炭粒（废活性炭粒）作为多孔材料, 对污染物含有一定吸附作用, 增大了反应接触面积与反应停留时间。
所以铁碳内电解技术是一个不依靠外界电源,以废治废、 集电沉积、 氧化还原、 絮凝、 吸附等各功效于一体高效可靠电化学处理方法, 广泛适适用于高浓度、 高色度, 难处理有机废水, 含铬废水、 含氰废水、 化工制药废水、 印染农药废水、 煤气焦化废水、 垃圾渗滤液废水净化治理。
二、 旋转内电解床与固定内电解床区分与特点
现在在重金属废水、 电镀废水、 有机化工废水、 印染废水、 焦化煤气、 氰废水等治理中, 基础上采取固定床, 固定池、 固定罐式静态铁碳内电解反应器。其优点为: 建造、 安装简单, 工程建设费用相对较低。缺点是在运行过程中因为Fe2+不停氧化为Fe3+, 最终形成不溶性氢氧化铁胶体。当其逐步沉积吸附在铁屑表面而又不能立刻清除时, 就会破坏内电解回路形成, 内电解电流急剧下降, 随之内电解降解效率下降。其次, 形成氢氧化铁胶体逐步使床层胶凝板结, 造成内电解床反应表面积丧失, 同时床层经过阻力也逐步增大, 最终造成整个内电解处理系统失效。而一旦板结后内电解料, 形成了一个十分坚实而带绵性固体, 无法切割分离, 致使床层清洗、 换料作业基础上不可能而造成设备整体报废。
对于铁碳制铁碳内电解罐, 即使罐内作了树脂防腐, 但因为防腐施工作业中不可避免存在针孔、 气泡等缺点, 以及装填内电解料冲刮情况, 在运行时因为罐体钢制外壳经过上述存在缺点与内反应液形成电泳通路而产生电化学腐蚀逐步扩展, 罐体最终产生局部腐蚀、 剥落、 穿孔, 而又不能采取焊补修复而致使整个罐体报废。
鉴于固定床以上弊病, 我部研发了旋转床铁碳内电解反应器成套技术与装备, 即保持了铁碳内电解技术优点, 同时也更正了固定床缺点与不足。
本系列装置能够实现连续流处理工艺, 进出废水流量可调, 废水PH值可调, 废水处理停留时间可调, 废水处理程度可调, 铁碳内电解料增减量可调。铁碳内电解填料在运行时, 依靠旋转筒体内设扬料板翻卷, 填料相互间滚动, 擦洗, 完全确保内电解料表面无沉积、 无胶结、 无结垢, 一直保持新鲜反应界面。同时因为内填料在旋转时内清洗作用, 旋转筒体内也不结垢、 不堵塞、 在二者共同作用下, 能够确保系统净化工艺平稳, 长周期可靠运行。
依据处理废水不一样水质, 水量能够提供五种规格型号产品（见附表）。旋转床筒体主体材质可分为: SUS316、 SUS304以及SUS304与Q235(不锈钢—碳钢)复合板, 双面柔性搪瓷拼装钢板、 工程塑料四种。
本装置操作、 维护十分方便, 一经工艺参数调试完成投入运行后, 以后日常运行不需另行添加药剂, 能够实现无人值守。
本部同时能够为用户提供针对不一样废水内电解处理工艺设备选择提议, 提供不一样废水净化处理系统环境保护工程工艺设计, 提供配套内电解填料配方与产品配套供给。也能够依据用户要求提供非规格装置设计与制造生产、 设备安装、 物料试车现场技术服务。
三、 铁碳内电解旋转床设备型号规格明细表
型号
外形尺寸
∮×Lo×B 单位: mm
处理量
m³/h
主体材质
装机功率
（kw）
运转速度
（转/分）
重量
（kg）
FC-800
800×4000×1000
0.6—6
碳钢内衬工程塑料
碳钢不锈钢复合板
全不锈钢
2.2
2.5-8
3500
FC-1000
∮1000×6000×1200
4.8—11
碳钢内衬工程塑料
碳钢不锈钢复合板
全不锈钢
4.0
3.2-8
4500
FC-1200
∮1200×8000×1400
12—24
碳钢内衬工程塑料
碳钢不锈钢复合板
全不锈钢
5.5
3.2-8
5500
FC-1500
∮1500×10000×1800
18—36
碳钢内衬工程塑料
碳钢不锈钢复合板
全不锈钢
7.5
3.8-8
7500
FC-1600
∮1600×1×
24—48
碳钢内衬工程塑料
碳钢不锈钢复合板
全不锈钢
11
5.1-8
8500
四、 部分工程案例（单位: mg/L）
废水性质
PH
COD
CN
SS
挥发酚
1、 含硫含氰水煤气废水
处理量Q=2160m³/日
处理前
7—8
400—420
11—25.4
6.7
0.08—0.15
处理后
5—7
150—160
6—7
0.4
未检出
去除率

61%
65%
94%

2、 染料工业废水
PH
COD
苯胺类
硝基类
色度
处理量Q=3000m³/日
处理前
6—8
3000-5000
200
550
1000
处理后
3—4
1000-1500
50
85
200
去除率

67—70%
75%
85%
80%
3、 有机化工废水
PH
COD
BOD5
BOD/COD
色度
处理量Q=3000m³/日
含苯、 萘、 蒽、 醌类有机废水
处理前
3—4
2500-3000
140-280
0.06-0.09
\
处理后
3—4
370-810
100-200
0.27-0.25
\
去除率

73-85%
29%

4、 制药废水
PH
COD
BOD5
BOD/COD
色度
处理量Q=1800m³/日
处理前
5—6
5000-6000
1500-1800
0.3
800
处理后
4—5
1000-1800
800-1000
0.45-0.8
100
去除率

70—80%
45—47%

78%
5、 电镀废水

PH
总Cr

Cr+6

总镍

总镉

总锌
总铜

COD

处理量
Q=1500
m³/日
含铬、 镍、 镉、 铜、 锌、 锡、 银重金属混合废水
处理前
5-6
200-700
157-590
50-120

30-50
80-140
100-150
380
处理后
6.5-8
0.5-0.8
0.1
0.2

0.03

0.6
0.2
60
排放标准
6-9
1.0
0.2
0.5

0.05

1.5
0.5
60