【摘要】：鐵碳微電解是利用金屬腐蝕原理,形成原電池對(duì)廢水進(jìn)行處理的工藝,又稱(chēng)內(nèi)電解法。鐵碳微電解可實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中的磷、COD、重金屬等污染物得同步處理,是一項(xiàng)被廣泛研究與應(yīng)用的廢水處理技術(shù)。目前主要商業(yè)填料普遍采用鐵基材料(鐵屑或鐵粉)與固體碳基材料(炭粉、煤炭、活性炭等)通過(guò)物理混合堆填或焙燒成型(規(guī)整化)的制備方式,這種鐵碳固體顆�；蚍垠w的物理混合物,在廢水處理過(guò)程中存在反應(yīng)速率慢、污染物去除效率低等問(wèn)題而影響廢水的處理效果和效率,且長(zhǎng)期使用易于鈍化和板結(jié),造成實(shí)際應(yīng)用中填料更換頻繁增加運(yùn)行成本,制約了微電解技術(shù)的推廣應(yīng)用。本課題針對(duì)目前微電解填料制備技術(shù)存在的共性問(wèn)題,提出了一種新型鐵碳微電解填料的制備工藝,通過(guò)改變鐵碳活性組分的結(jié)合方式,在鐵基材料表面均勻沉積碳微粒,建立微尺度規(guī)模的鐵碳一體化微電解體系,以增加單位體積內(nèi)微原電池?cái)?shù)量及鐵-碳接觸面積,實(shí)現(xiàn)對(duì)污水污染物高效的脫除性能。本論文主要從技術(shù)原理、工藝優(yōu)化、應(yīng)用評(píng)價(jià)三個(gè)方面對(duì)新型鐵碳微電解填料制備技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用進(jìn)行研究,主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:(1)新型微電解填料的制備與表征。以焦油為碳源,以海綿鐵為鐵基材料,通過(guò)均質(zhì)化-碳化-成型新方法制備新型鐵碳一體化微電解填料,采用掃描電鏡與能譜分析儀(SEM-EDS)、X射線(xiàn)衍射儀(XRD)和元素分析儀等技術(shù)手段對(duì)各關(guān)鍵處理階段填料進(jìn)行表征分析,結(jié)果表明碳化處理過(guò)程產(chǎn)生大量碳微粒均勻附著于鐵基材料表面及內(nèi)部孔道,利于增加鐵碳有效接觸面積,通過(guò)深度還原提高填料中單質(zhì)鐵的含量以提高微原電池?cái)?shù)量,使得新型填料比傳統(tǒng)填料表現(xiàn)出較高的除磷性能。(2)新型微電解填料制備工藝優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究。采用單因素法分別開(kāi)展了新型填料的碳化和成型參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn),通過(guò)考察焦油比、碳化/焙燒溫度以及恒溫時(shí)間對(duì)碳化/焙燒過(guò)程的影響規(guī)律,獲取了優(yōu)化的操作參數(shù);在焦油/鐵比0.3、室溫升至950 ℃恒溫0 min的碳化處理?xiàng)l件,以及粘結(jié)劑30%、900 ℃恒溫焙燒90 min的成型處理?xiàng)l件下制備的填料對(duì)磷脫除率達(dá)98%,出水磷濃度達(dá)到GB18918-2002要求A類(lèi)城鎮(zhèn)污水中磷排放標(biāo)準(zhǔn)。(3)新型微電解填料處理廢水應(yīng)用評(píng)價(jià)。以污泥厭氧消化后脫水濾液和工業(yè)廢水為處理對(duì)象,選擇優(yōu)化條件下制備的新型鐵碳填料進(jìn)行應(yīng)用評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn),采用單因素法考察了操作條件對(duì)填料脫除磷及COD性能的影響規(guī)律,結(jié)果表明新型鐵碳填料可實(shí)現(xiàn)對(duì)磷和COD的同步脫除,提高固液比和曝氣量、降低初始pH、延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間可有效提高填料對(duì)污染物的處理性能,優(yōu)化評(píng)價(jià)條件下出水TP均可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
【圖文】：

逑，８％逡逑圖１．１邋２０１３年全國(guó)各類(lèi)污染源總磷排放量分布１９１逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．１邋Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ＴＰ邋ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ邋ｆｒｏｍ邋ｖａｒｉｏｕｓ邋ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ邋ｓｏｕｒｃｅｓ邋ｉｎ邋２０１３逡逑（１）

有機(jī)磷邋Ｐ（Ｖ—邐有機(jī)磷逡逑圖１．２鐵碳微電解除磷原理示意圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．２邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ邋ｒｅｍｏｖａｌ邋ｂｙ邋ｉｒｏｎ－ｃａｒｂｏｎ邋ｍｉｃｒｏ－ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ逡逑（４）其他除磷技術(shù)逡逑膜分離法是在某種推動(dòng)力的作用下，利用膜特定的透過(guò)性能，使含磷廢水中逡逑的磷或溶劑分離的技術(shù)。膜技術(shù)除磷鹽主要應(yīng)用于特定的廢水中磷的回收，可回逡逑收高純度的磷酸鹽如五氧化二磷、次亞磷酸等，具有一定經(jīng)濟(jì)價(jià)值。逡逑吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面積的物質(zhì)對(duì)水中磷酸根離子的親和逡逑力來(lái)實(shí)現(xiàn)的廢水除磷過(guò)程。磷通過(guò)在吸附劑表面的物理吸附離子交換或表面沉淀逡逑過(guò)程，實(shí)現(xiàn)磷從廢水中的分離，并可通過(guò)進(jìn)一步的解吸處理回收磷資源。逡逑離子交換法是利用氫氧根離子與污水中的a愃岣胱又淶慕換歡锏匠義狹仔Ч囊恢址椒�。壤D眉罡男緣吶菽梁轄鴯似鞫院追纖寫(xiě)�，，去辶x銑蝕锏劍梗埃ァｅ義希保玻玻埠孜鬯砑際豕ひ沼胗τ孟腫村義現(xiàn)詼嗟奈鬯追椒ㄖ�，化学法视H畬車(chē)姆纖追椒ǎ郟保擔(dān)藎諫鮮蘭捅還沐義戲河糜諼鬯�，工逸殺浙^墑歟饕椒òǎ茫岱�、Ｆｅ法、Ａ＊Nǖ齲簧鋟ㄥ義系難芯懇部勺匪蕕繳鮮蘭停叮澳甏釁

本文編號(hào)：2649617