鐵碳微電解催化劑填料(LAT-01)

化學工業是一個多行業、多品種的工業部門，包括化工原料、化肥、無機鹽、氯堿、農藥、染料、有機原料、合成原料、助劑、添加劑、化學試劑、涂料、橡膠加工等多個行業。

工業產品多種多樣，成分復雜，排出的廢水也多種多樣。多數有劇毒，不易處理，在生物體內有一定的積累作用，在水體中具有明顯的耗氧性質，易使水質惡化。

一、工業廢水種類

工業廢水是化工產品生產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）。

化學工業廢水按成分可分為三大類：***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）、農藥 、染料等行業排出的廢水；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。

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特別廣，生產的化工產品達幾萬余種，故化工廢水中污染物質也多種多樣，組分結構復雜，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，至今仍缺乏經濟而有放的方法。由于技術和經濟原因，利用傳統的廢水處理方法治理難度很大，已經滿足不了越來越高的環保要求。

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。

在酸性的環境中，微電解系統本身及其產生的新生態[H]、Fe2+等與廢水中許多組分發生氧化還原反應，比如能破壞有色廢水中物質的發色基團或助色基團，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、應用案例分享

1.某化工公司年產1萬噸鄰苯二甲酸酐，6萬噸鄰苯二甲酸二丁酯。

生產廢水由鄰苯酸二甲酸二丁酯的過程產生，該物質是傳統的主增塑劑，在生產過程中將會排放生產廢水，廢水為有機廢水，且成分復雜， 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生成，經酯化工序、中和工序、脫醇工序***終制得產品。生產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，有機組分復雜， B/C=0.37.有較好的可生化性，且廢水水質變化幅度較大， COD一般在 30000~ 50000 mg/L ，廢水pH 越高， COD 也越高。

為了貫徹我國環境保護政策、執行當地有關部門的環保法規，該廠擬建一套污水處理設施，使廢水經集中處理后達到《污水綜合排放標準》 CGB8978 1996 ）三級標準及《污水排入城鎮下水道水質標準》 CCJ 343-2010 ）的 級標準后進行排放。

( 1 ）設計廢水處理能力

污水處理廠廢水綜合進水量為 200m3/d;

(2 ）原水水質情況

設計進水：

COD＜50000mg/L

BOD5＜18000mg/ L

SS：2000mg/L

pH：6-9

設計出水：廢水處理后出水水質需達到《污水綜合排放標準》 CGB 8978 1996 ）三級標準及《污水排入城鎮下水道水質標準》 CCJ 343-2010 ）的 級標準，

具體出水水質指標：

COD：500mg/L

BOD5：300mg/L

SS：400mg/L

為了進行廢水達標處理，降低運行成本，杰堯科技對現有廢水利用公司的核心技術進行實驗驗證并成功應用。考慮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處理。

原廢水為無色半透明液體， pH 5.18 左右。

廢水經微電解氧化和催化氧化反應處理后出水的具體數據如下。

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%

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

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

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

( 1 ）設計廢水處理能力

根據 廠家提供的數據，廢水生生產水量為500 m3/d；其中高濃廢水的 量為 170 m3/ d，低濃廢水為 330 m3/d。

根據廢水水質并結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：

系統運行2個月后效果穩定， 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，系統仍有較好的耐沖擊負荷能力。由于鐵碳微電解運行時會產生氧氣，在塔頂應設置通風排氣裝 ，以防發生爆炸。

（1）精細化工生產廢水具有不均勻性，由于設置了內有曝氣裝置的調節池，可有效地調節水量、水質。

（2）該處理工藝將濃廢水和稀廢水分質分段處理，首先處理以反應母液為主的高濃廢水，經微電解氧化及中和沉淀處理后與低濃廢水混合均質，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 COD 的去除，同時還可避免填料結垢現象的產生。