线路板废水处理用铁碳填料 微电解技术 万泓铁碳填料

  山东万泓环保新型GL微电解填料经多年实验改良配方，由铁、碳、GL催化剂、贵金属催化剂、活化剂等充分混合，采用高科技高温烧结技术，一举解决长久以来市场上填料板结的根本问题。该填料环境适应性强，在废水水质情况有波动的情况下，仍然可以正常运行，去除COD、色度、重金属，提高可生化性，处理效果持续稳定终身不板结！消耗量小，不用每年更换！

【GL填料技术参数】

规格：3*5CM ,   外观：椭圆形

比重≈1.3 T/M3，比表面积≈1.2 M2/g，物理强度：600-800KG/CM2

化学成分：

铁≈72%，碳≈15%，GL催化剂≈5%，贵金属催化剂≈5%，活化剂≈3%

【GL铁碳填料废水应用】

主要应用于各类高浓度难降解有机废水的预处理及深度处理，可去除COD、色度，提高废水可生化性。

化工废水                  制药废水           农药废水

橡胶废水                  染料废水           焦化废水

煤化工废水               化纤废水           重金属废水

电镀线路板废水        垃圾渗滤液        酚醛树脂废水

微电解技术介绍

微电解法在 20 世纪 20 年代即有文献开始了反应原理的报道 ，至今已接近一个世纪， 而微电解的实际大规模应用相对较晚 。可渗透式铁墙是早开始大规模应用的 一种 Fe0 内电解技术，开始于 90 年代，主要集中在美国加州及北 l孜地区 。值得欣慰的是 ，大多数 的现场 Fe0 地下水修复工程至今仍然工作完好 ，如 D H. Phillips 于 2010 年在 Environmental Science & Technology 上报道的北欧某可渗透式铁墙 ，至今运行状况良好 ，并预计仍然能 运行 30  年 。总体来说 ，可渗透式铁墙技术发展至今 ，已非常成熟，并已在地下水修复 领域获得很大的成功 ，后续的发展主要集中在如何进 一步提高反应效率及铁墙填料的改 进方面 。而做电解扩展到工业废水处理领域后 ，迎来了做电解技术的再次发展 ，但在工 业废水处理领域 ，微电解的应用遇到 一系列的问题 ，在该领域的实际应用井不如在地下 水修复领域成功 。常规铁炭微电解法受 pH 影响较大 ，反应器在酸性条件下运行时 ，反 应放率较高 ，而酸性条件通常对反应器构筑物的要求较高 ，调节 pH 的费用也相对较高 ： 同时，极酸条件下填料的消耗量也过大 ，影111f『 工艺总体的运行成本 。为了改进上述实际 运行中碰到的反应效率与工艺运行的问题 ，需对铁炭法进行多方面的改进 ，填料的改进 主要是开发双金属内电解材料 、微／纳米颗粒内电解材料等 。

催化铁还原技术以 Fe0 的还原反应为基础 ，其实质仍是污染物所致的铁的电化学腐 蚀反应 ，同时由于加入的另一种标准电极电位比铁高的金属作为阴极金属与铁形成电偶 l也对 ，对铁腐蚀引起的污染物还原起到催化作用 ，催化铁还原包括 Fe0 表面的还j束手11 阴 极金属表面的催化还原 ，这两个过程在催化铁压原中同时存在 ，其中 Fe0 的半反应为整 个体系的反应基础 ，而污染物可在 Fe0 表m1得到电子实现还原 ，也可在双金属阴极表而 得到电子丽还原 ，两者之间的还原比例随 着反应污染物和l反应条件的不同而有所差别 。 在 Fe0 的基础上，发展出了很多种双金属催化内电解法 ，包括 Fe/Cu ,  Fe／阳、Fe/Ni  等， 这些金属通常在反应中不被消耗 ，具有很好的经济性 。

( I ) Fe/Cu

Fe/Cu 法是国内研究多的双金属内电解法 。该法采用铁 、铜作为电极 ，以具有一 定导电性的废水充当电解质 ，形成无数的原电池 ，产生电极反应和由此所引 起的一系列 作用 （ 改变废水中污染物的’性质） ，从而达到处理废水的目的 。与铁炭微电解法相比 ，钢的加入扩大了两极的电位差 ，电化学反应的效率得到进一步提高：适用 pH 范围广，对酸性废水平II碱性废水都有很好的处理效果 ，同时工 艺操作简便 ，运行费用低廉 。若在废水与铁铜滤料接触的同时给予微量曝气 ，可增加废水中的溶解氧 ，还可增加 电子受体的数量 ，强化做电池的作用 ，加速铁的溶出 ，促进铁铜表面物质 的去除：另一 方面 ，有助于废水中易被氧化染料 （ 如硫化染料等） 的去除。

零价铁 （ zero-valent i ron , ZVI ） 技术在地 F水污染物去除领域的研究和应用始于  20 世纪 90  年代，初是将粒状的ZVI   应用于可渗透反应墙技术（ permeable   reactive  barrier,  PRB ）  中，当污染的地下水通过  PRB  反应墙时 ，污染物在 ZVI  表面沉淀 、吸附、转化 。 从 90 年代初到现在 ，大批的 PRB 技术投入美国等国家的实际应用中 ，且已证实该技术 是一种较为有效的原位还原技术 。但 ZVI 用量大 、工程造价和运行费用较高 、基础结构 的灵活度小等因素限制着   PRB    技术更加广泛的推广和应用 。

纳米零价铁 （ nanoscale zero-valent  iron ,   nZVI ） 技术是 ZVI 技术的改进和发展 ，纳 米大小的 ZVI  比普通 ZVI  的反应活性要强很多倍 ，因而’ 可以更有效地降解有机物 。1994 年加拿大学者 Gillham  和 O'Hannesin  等早研究发现 ，散装的零价铁粉可以还原地下水 中一系列卤代芳香族有机物井次提出 “零价铁” （ ZVI ） 。1995 年美国 Glavee 等又成功

合成出一批纳米尺度 （ l 》 100 nm ） 的零价铁材料 ，l'.!ll 纳米零价铁 （ nZVI) 。1997 年，

Zhang 等次采用液相还原法合成平均粒径约 60 nm 的 Fe0 ，并成功应用于降解有机氧 化物， 在环境污染物治理领域的应用先例 。在过去的近20 年里 ，由于纳米 零价铁 （ nZVI ） 颗粒具有强还原能力 、高表面反应活性和大比表面积的特点 ，在环境修 复领域一直受到广泛的关注 。纳米零价铁被用来去除很多不同类型的污染物 ，包括氯代 有机污染物 、硝基芳香族化合物 、硝酸盐和多种重金属离子 。

nZVI  是指直径小于 J OO nm  的 Fe0 颗粒 ，它比表面积大 ，反应活性高 ，比表面积分 析 （ BET ） 结果为 35 m2倍，具有球形结构 ，平均尺寸为 60 nm,  80%粒径在 50 100 nm o nZVI  的透射电子显微镜如图 3-24 所示 。nZVI  具有强还原性 ，在合成过程或者水溶液中 会不可避免地与氧气或者水反应 ，在其外层形成氧化层 ，使其具有核壳双重结构 ，核心 是结实的 Fe0 ，呈金属铁体心立方晶体的扩散环结构 ，周围包覆较薄的氧化壳 FeO  或 FeOOH 。氧化壳厚度多为 2 4 nm ，该结构被认为是纳米零价铁与生俱来的 ，1111纳米零 价铁合成时就形成钝化层 。因磁性和静电引力作用 ，纳米零价铁易形成链状结构 ，常呈 典型簇状 ，具有连续的氧化壳 ，但金属核心被更薄的 一层氧化膜相互隔离 。特殊的核壳 结构使得 nZVI  能够以多种方式去除污染物 ：核心 Fe0 失去的电子通过外层薄薄的 、不 规整的氧化层传递给污染物 ，使其保持强还原性 ：同时，壳层的氧化物能吸附包括 重金 属在内的多种污染物 ，使 nZVI  具有良好的吸附性 。当 pH 较低时 ，表面的 FeO 带正电， 可吸附负电物质 ：当环境 pH  较高时 ，颗粒表面带负电 ，可与金属离子形成复合物 ，被 吸附的物质得到 Fe0 的电子后被还原

零价铁 （ Fe0 ） 降解有机污染物的机理在于它的还原性 ，可以将吸附在其表面的某 些氧化性较强有机物还原 。一般认为污染物先通过吸附从溶液中转移到 Fe0 表面 ，随 后与 Fe0 以 3 种作用机制 （ Fe0 表面的直接反应 、Fe0 的腐蚀产物 Fe2＋的还原作用和 Fe0 腐蚀过程产生氢的还原作用） 而被去除 。在动力学方面，Fe0 降解有机物的反应一般遵 循一级或准一级动力学 ，降解反应的速率与有机物的分子结构有关 。实际上 ，许多有 毒有机污染物 （ 如偶氨染料 、硝基芳香族化合物等） ，其电负性强难以被 Fe0 完全降解 ， 但这并不影响 Fe0 成为 难降解废水处理中 一项非常有应用前景的新技术 。这是因为 ，①Fe0 可以大幅度提高难降解工业废水的可生化’性 ，便于后续生化处理 。②Fe0 的腐蚀产 物 Fe2＋和 Fe3＋在水解过程中产生大量的投基络合物 ，具有较强的絮凝作用 ，这样既有利 于强化体系的絮凝处理效果而对污染物进行直接沉淀 ，还能改善后续生物处理中活性污 泥的 SVI 指数，提高其沉降效果 。③Fe0 能够催化过二硫酸盐 C PS ） ，使其产生强氧化性 的 S04- ·，降解水体中难降解有机污染物 ：也能强化其他工艺的效果 ， 如l在 SBR 工艺中添加 Fe0 ，能使 ODe，、NH3-N 的去除率分别提高 10.2%、47.1% ；在 庆氧的 UASB  反应器中内置 Fe0 床能提高染料废水的脱色效果 。

纳米零价铁 （ nZVI ） 制备方法有物理法和化学法 。物理法包括物理气相沉积法 、高 能球磨法和深度塑性变形法 。化学法主要分为化学还原法、热解嵌基铁法 、微乳液法和 电化学法。常用的化学还原法是利用还原剂将铁盐或其氧化物等还原制得纳米大小 Fe0 颗粒 ，反应有固相还原 、液相还原和气相还 j展。在环境领域 ，棚氢化铀是常用的还原 剂，用于在水洛液中还原铁盐来制备纳米大小的   Fe0 颗粒。

电化学法是利用特定的电化学反应器 ，通过特定的电极引起一系列的电化学反应 、 化学反应或物理反应而使废水中的污染物进行降解或分解为其他无害的物质 。电化学法 作为一种较为成熟的水处理技术 ，多用于处理含铭 、含氧的电镀废水 ，近年来开始应用 于处理制革废水 、印染废水及餐饮废水等 。与其他水处理方法相比 ，电化学法具有多功 能、灵活性 、易于控制、无污染或少污染等优点 ，被称为 “环境友好技术” 。电化学法 用于水处理的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或间接电化学转化 。

目前，电化学法已经广泛应用于各类废水的处理 ，一般常用的处理高浓度有机废水 的电化学法除微电解法外还有电化学氧化法 、电化学还原法、电絮凝法、电气浮法、电 l吸附法、电 Fenton 法等 。电化学法在废水处理中的应用主要包括重金属的去除与回 收、 生物难降解的有机废水处理 、饮用水杀菌消毒以及与其他方法的联合使用 。

电化学氧化法是指在电场作用下 ，存在于电极表面或溶液相中的修饰物能促进或抑 制电极上发生的电子转移反应 ，或形成沉淀 析出或生成气体逸出 ，从而达到除去污染物的目的 ，而电极表面或溶液相中的修饰物本 身并不发生变化的一类化学作用 。电化学氧化有机物的原理分为两类 ：直接氧化和间接 氧化。图 3-27 是阳极氧化有机化合物的机理 。

电化学直接氧化法是指有机污染物在电极表面电子 直接传递或与电极表面上产生 的强氧化剂作用 ，被氧化成毒性较低的或易生物降解的物质 ，甚至将有机物直接氧化成 无机物 。直接氧化分为两步 ：一是有机污染物从溶液扩散到电极表面 ，二是有机污染物 在电极表面被氧化 。电极表面的电子转移是电化学过程的决速步，其速率取决于电极活 性和电流密度 。

根据被氧化物质氧化程度的不同 ，直接氧化法又分为两类 ：①电化学转换，即被氧 化物质未发生完全氧化 。相对于废水处理而言，电化学转化可以把物质转变为物质，或把非生物相容的有机物转化为生物相容的物质 （ 如芳香物被开环氧化为脂肪 酸），以便进    步实施生物处理 。②电化学燃烧 ，即被氧化物质彻底氧化为稳定的无机 物 。

 山东万泓环保科技有限公司是一家专注于微电解技术产品的研发及生产的生产型企业，是一家通过环保部门验收的合法生产厂家。公司集科研、技术、生产、销售、服务于一体，在高浓度有机废水的预处理及深度处理中积累了丰富的经验及解决方案。

公司研发的新型GL铁碳填料可去除废水的COD、色度、氨氮、重金属，提高可生化性。真正解决了板结、钝化及污泥量大的难题。万泓环保在全国各省市为几十家上市集团公司废水处理提供微电解工艺服务，彻底终结运行板结的世界性难题，是国内铁碳填料应用运行零板结企业。线路板废水处理用铁碳填料 微电解技术 万泓铁碳填料。