철 탄소 미세 전해 반응 원리

전기 화학 반응의 산화 환원.

쇠부스러기가 솜에 붙은 전기 부착과 반응에 대한 촉매 작용. 배터리 반응 생성물의 응축, 새로운 솜의 흡착, 침대층 필터링 종합 작용의 결과. 그중 주요 역할은 산화 복원과 전기 재결합이다. 고철의 주성분은 철과 탄소이다. 전해질 용액에 담그면 Fe 와 C 사이에 1.2v 의 전극 전위차가 존재하므로 수많은 마이크로배터리 시스템이 형성되어 작용 공간에 전기장이 형성된다. 양극반응은 대량의 Fe2+ 를 발생시킨 다음 Fe3+ 로 산화하여 높은 흡착과 응집 활성을 가진 응고제를 형성한다. 음극 반응은 대량의 새로운 생태 [H] 와 [O] 를 생산한다. 산성 조건 하에서, 이러한 활성 그룹들은 폐수의 다양한 그룹들과 산화 환원반응을 일으켜 유기대분자의 단쇄 분해를 일으켜 유기물, 특히 날염 폐수의 색도를 없애고 폐수의 생화학성을 높이며 음극반응이 대량의 H+ 를 소비하고 대량의 OH 를 발생시켜 폐수의 pH 값을 높인다.

폐수가 철 및 탄소와 접촉할 때 다음과 같은 전기 화학 반응이 발생합니다.

양극: Fe-2e-→ Fe EO (Fe/Fe) = 0.4

음극: 2h++2e-→ h2eo (h+/H2) = 0v.

산소가 존재하면 음극 반응은 다음과 같습니다.

O2+4h++4e-→ 2h2oeo (O2) =1.23v

O2+2h2o+4e-→ 4oh-EO (O2/oh-) = 0.41v

일부 실험에서 철탄 반응 후 H2O2 를 첨가하면 양극반응에 의해 생성된 Fe2+ 는 후속 촉매 산화 처리를 위한 촉매제, 즉 Fe2+ 와 H2O2 가 펜톤 시약 산화체계를 형성할 수 있다. 음극 반응에 의해 생성 된 새로운 생태 [H] 는 폐수의 다양한 성분과 산화 환원 반응을 일으켜 염료 중간 분자의 발색단 (예: 아조 기단) 을 파괴하여 탈색시킬 수 있다. 철탄소 폭기 반응을 통해 대량의 수소 이온을 소비하고 폐수의 pH 값을 증가시켜 후속 촉매 산화 처리를 위한 조건을 만들었다.

촉매 산화 원리에 따라 적당량의 H2O2 용액과 폐수 중 Fe2+ 를 첨가하여 시약 형성으로 산화능력이 뛰어나 유기폐수를 분해하기 어려운 처리에 특히 적합하다. 핀턴 시약 (Finton Foundation) 은 HO 가 Fe 분해에 의해 OH (히드 록실 라디칼) 를 생성하기 때문에 산화력이 강하다.

생화학 성능 향상 및 색도 제거 메커니즘

미세 전기 분해는 색도 제거 효과가 뚜렷하다. 이는 전극 반응에 의해 생성 된 새로운 생태 2 가 철 이온이 강한 환원 능력을 가지고 있기 때문입니다. 특정 유기물의 발색단 니트로 -—NO2 와 니트로-NH2 를 아미노-NH2 로 환원시킬 수 있습니다. 다른 아미노 유기물의 생분해성은 니트로 유기물보다 유의하게 높습니다. 새로운 생태계의 2 가 철이온은 또한 불포화 발색단 (예: 카르복시-코오, 아조 -N=N-) 의 이중키를 열어 발색단이 파괴되고 색도가 제거되고, 분해되기 어려운 고리, 긴 사슬 유기물이 생분해 가능한 소분자 유기물로 분해되어 생분해성을 높인다. 또한 2 가와 3 가 철이온은 좋은 응고제이며, 특히 신생 2 가 철이온은 높은 흡착 응집 활성성을 가지고 있다. 폐수의 pH 값을 조절하면 철이온을 수산화물의 솜 침전물로 바꾸고, 폐수 중의 공중부양이나 콜로이드 입자와 유기중합체를 흡착하여 폐수의 색도를 더욱 낮추고, 일부 유기오염물을 제거하고, 폐수를 정화할 수 있다.

태어날 때부터 미세전해 폐수 처리가 국내외 환경연구원들의 관심을 불러일으켰고 많은 연구를 했다! 특허가 많고 실용 기술 성과가 많다. 최근 몇 년 동안, 마이크로 전해 처리 산업 폐수 개발은 매우 빠르게, 인쇄 및 염색, 전기 도금, 석유 화학, 제약, 가스 세척, 인쇄 회로 기판 생산 및 비소 함유 불소 함유 폐수 및 기타 산업 폐수 처리 프로젝트에 적용되었으며, 좋은 경제적 이익과 환경 보호 효과를 받았습니다. 미세전해법은 폐수 탈색에 좋은 처리 효과를 가지고 있으며, 운영비용이 낮아 우리나라에서는 아주 좋은 공업 응용 전망을 가질 것이다.

현재 국내외의 미세 전해 설비는 모두 고정상으로 구조가 간단하고 추류 성능이 좋다는 특징이 있지만, 많은 실제 문제가 있다. 하나는 효율이 높지 않고 반응 속도가 빠르지 않다는 것이다. 둘째, 침대는 쉽게 매듭되어 단락과 데드 존을 일으킨다. 셋째, 철분은 노동 강도를 보완합니다.

산업 폐수 처리 문제의 내부 전기 분해 처리

내부 전기 분해는 구조와 성질염료에 따라 작용하는 메커니즘이 다르므로 탈색 감소기와 최적의 처리공예를 더 탐구할 필요가 있다. 각종 염료의 특성, 특히 고농도 폐수를 처리할 때는 적절한 응고, 생화학법, 폭기산화법이 결합된 공정을 찾아 제거율이 낮은 단점을 효과적으로 극복해야 한다.

산성 폐수의 전기 화학적 감쇠율이 높고 중성 산성 폐수 전극 흡착과 신철 이온 수해 응고성이 좋은 갈등을 해결했다. 효과적인 촉매제와 첨가제를 선별하여 넓은 PH 범위 내에서 전기 화학 감쇠 촛불과 응집 흡착의 최상의 효과를 충분히 발휘한다. 특히 산성 폐수에서는 탈색률이 높지만, 철분 용해량과 진흙량이 크다. 효과적인 조치를 취하여 진흙의 양을 최소화하고, 진흙의 수분 함량을 낮추고, 2 차 오염을 피해야 한다. 적절한 철분 활성화 방법을 선택하고 합리적인 필터 침대를 설계하면 철분이 쉽게 둔화되고 덩어리로 인해 채널링의 단점이 해결되어 처리 효율성이 향상됩니다.

문제와 대책

폐수 처리 장치로서, 철침대는 이론과 실천 모두에서 더욱 보완되어야 한다. 실제 운행에서는 패킹 패시베이션, 판결, 유출 물' 환색' 현상이 발생할 때 발생하므로 실제 공사에서 적절하게 해결해야 한다.

1) 필러에 대한 패시베이션

철제 침대가 일정 기간 가동되면 충전재 표면에 패시베이션 막이 형성되고, 폐수 중의 떠다니는 입자도 부분적으로 충전재 표면에 퇴적되어 충전재와 폐수의 효과적인 접촉을 방해하여 철상 처리 효과가 떨어진다. 철상 운행 주기는 실제 운행 상황에 따라 결정되어야 하며, 일반적으로 20 d 정도이며, 침지 활성화 시간은 2-3 h 일 수 있다.

2) 포장 경화 문제

철상 충전판 매듭은 철상 내 폐수 흐름이 악화될 뿐만 아니라 처리 효과를 낮출 뿐만 아니라 충전재 교체의 난이도를 크게 높인다.

철상 충전재에 적절한 보조재를 첨가하면 충전판 매듭 현상을 효과적으로 피할 수 있을 뿐만 아니라 가스, 액체, 고체 벼루의 충분한 접촉을 통해 처리 효과를 높일 수 있다. 보조재는 X50 폴리에틸렌 다면체 빈 볼이 될 수 있습니다.

스트리밍 침대 장치를 사용하면 철상 충전재의 판자 매듭 문제도 해결할 수 있다. 그러나 이러한 장치의 적용은 높은 투자 비용, 운영 비용 및 운영 관리 요구 사항에 의해 제한됩니다.

철탄소 내 전기 분해 기둥이 일정 기간 가동된 후, 쇠부스러기가 쉽게 뭉쳐 도랑이 생겨 처리 효과에 큰 영향을 미쳤다. 현재 오 등은 고주파 구멍 형성 기술을 이용하여 철분 재회를 효과적으로 막을 수 있지만, 이 기술은 더 많은 연구와 개선이 필요하다.

철탄 스트리밍 침대 반응기를 사용하여 염료 폐수를 사전 처리하면 고정층 철탄반응기 표면이 무뎌지고, 충전재가 쉽게 뭉쳐지고, 운행 효과가 길어지면서 점차 낮아지는 단점을 극복할 수 있다.

리액터 내부 구조를 적절히 조정한 후 기존의 고정층 공정은 쉽게 스트리밍 침대 공정으로 전환할 수 있습니다. 이렇게 하면 사전 처리 효과를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 시설의 운영 및 운영 관리를 크게 용이하게 할 수 있습니다.

3) 철 침대 유출 물의 "색상 반환" 문제.

일부 염료 폐수가 철상을 통해 탈색된 후, 색상은 짧은 시간 내에 점차 깊어진다. 이런' 회색' 현상의 원인은 일반적으로 철상 충전재가 폐수와 반응하여 염료 분자의 생색이나 발색단을 파괴한 것으로 여겨지지만, 염료 분자는 무색의 소분자 유기물로 변할 뿐, 이 소분자 유기물은 여전히 폐수에 존재하고, 이 소분자 유기물은 일정한 역반응 추세를 가지고 있다. 그러나 필자는 실험을 통해 특정 유형의 염료 폐수에 대해 중 침전된 pH 값이 8-8 시라는 것을 발견했다. 5. 이런' 회색' 현상은 폐수 색이 점점 깊어질 뿐만 아니라 폐수가 점차 흐려지는 것을 보여주며, 방치기간이 길면 소량의 색이 짙은 침전물이 나타날 수 있다. 분석 후, 이것은 Fe (OH)3 침전입니다. 이 현상은 Fe2+ 가 Fe3+ 로 산화되고 가수 분해물 Fe(OH )2 와 Fe(OH) 3 의 용해도 곱 상수의 차이 102 1 배 이상이라는 것을 설명하기 쉽다.

위의 분석에 따르면 필자는 Fe2+ 를 완전히 제거하면 이런' 반색' 현상이 어느 정도 심해질 것으로 보고 있다. 따라서 철상 유출 물의' 회색' 문제를 해결하기 위해서는 후속 처리 과정에서 발색 모체를 완전히 제거해야 할 뿐만 아니라 중화 침전 과정에서 pH 값을 9 이상으로 조절해야 한다. Fe2+ 가 완전히 침전되거나 적절한 산화제 (예: O2, H2O2, O3) 를 첨가하여 Fe2+ 를 빠르게 Fe3+ 으로 산화시켜야 한다.

4) 철-탄소 방법은 일반적으로 산성 조건 하에서 수행됩니다. 그러나 산성 조건에서는 용해된 철분의 양이 많고 알칼리 중화시 생성되는 침전물이 많아 탈수 공정의 부담이 커지고 폐기물 처리가 어려워진다. 현재 폐기물은 일반적으로 제철소에 보내 처리하거나 혼합하여 건축 자재를 만든다.

철 탄소 미세 전해 고려 사항:

1. 미세 전해 포장은 사용하기 전에 방수 방부 처리되어야 합니다. 일단 운행되면, 그것은 항상 물의 보호를 받아야 한다. 공기 중에 산화되어 사용에 영향을 주지 않도록 장시간 공기에 노출되어서는 안 된다.

2. 미세 전기 분해 시스템이 작동하는 동안 적절한 공기 노출에 주의해야 하며, 장시간 공기 노출을 반복할 수 없습니다.

미세 전해 시스템은 알칼리성 조건에서 오랫동안 작동해서는 안됩니다.

기타 예방 조치는 미세 전기 분해의 기본 원리를 기반으로 할 수 있습니다. 유성 폐수는 먼저 기름과 분리해야 한다.

5. 일부 특수 폐수의 경우, 철탄 미세 전기 분해 공정은 사슬만 끊을 수 있습니다. 즉, 대분자 사슬을 더 작은 작은 분자체인 물질로 쪼개도 대구는 오르지 않습니다. 이런 상황에서, 핀턴 공예는 더 나은 전기 분해 효과를 얻기 위해 보충으로 사용될 것이다.