[發明專利]一種脫除鐵炭微電解反應器中填料表層磷酸鐵和磷酸亞鐵鈍化膜的方法

有效

• 申請號: 201210138774.1
• 申請日: 2012-05-07
• 公開（公告）號: CN102659220A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 賴波;楊平
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵;肖睿澤

技術領域

本發明屬于脫除微電解反應器中填料表層鈍化膜的方法，特別涉及一種脫除鐵炭微電解反應器中填料表層磷酸鐵及磷酸亞鐵鈍化膜的方法。

背景技術

鐵碳微電解是基于鐵的腐蝕電化學原理，將兩種具有不同電極電位的鐵和碳直接接觸在一起，浸泡在傳導性的電解質溶液中，發生電池效應而形成無數微小的腐蝕原電池，包括宏觀電池與微觀電池的技術。金屬陽極易被腐蝕而消耗，同時電化學腐蝕又引發了一系列連帶協同作用，故鐵炭微電解法具有絮凝、吸附、架橋、卷掃、共沉、電沉積、電化學還原等多種作用的綜合效應。

鐵炭微電解技術對石油化工、印染、制藥及電鍍等有毒有害工業廢水具有高效的預處理作用，能夠分解轉化廢水中的有毒難降解污染物，提高廢水的可生化性，同時具有運行費用低、易操作管理等優勢。但是鐵炭微電解技術在實際應用中存在容易發生鐵炭填料板結的問題，尤其是在含磷酸根離子工業廢水的處理過程中，磷酸根能夠與鐵腐蝕生成的Fe²⁺和Fe³⁺離子快速結合生成磷酸亞鐵和磷酸鐵，而磷酸亞鐵和磷酸鐵能夠以晶體的形式覆蓋在鐵炭填料顆粒的表面，形成一層致密的鈍化膜，導致鐵炭填料失去活性。

脫除鐵炭填料表層磷酸鐵和磷酸亞鐵鈍化膜，現有技術對通常采用超聲波強化法（見Liu?H?N,?Li?G?T,?Qu?J?H,?et?al.?Degradation?of?azo?dye?Acid?Orange?7?in?water?by?Fe⁰/granular?activated?carbon?system?in?the?presence?of?ultrasound[J].?Journal?of?Hazardous?Materials,?2007,?144(1-2):?180-186.）和機械攪拌法（曲久輝,?劉海寧.?一種轉鼓式微電解廢水處理反應裝置[P].?CN:?1789155A,?2006），所述方法存在能耗高和運行成本高的問題。因此，迫切需要一種經濟高效的方法去除鐵炭填料表層的磷酸鐵及磷酸亞鐵鈍化膜，以恢復鐵炭填料的活性。

發明內容

本發明的目的是提供一種脫除鐵炭微電解反應器中填料表層磷酸鐵及磷酸亞鐵鈍化膜的方法，此種方法不僅能高效地脫除鐵炭填料表層的磷酸鐵及磷酸亞鐵鈍化膜，而且成本低，操作簡單。

本發明的技術方案：向鐵炭填料表層出現磷酸鐵及磷酸亞鐵鈍化膜的微電解反應器中接種厭氧微生物或好氧微生物，同時添加可生化性高的污水或自配水為微生物提供營養物質，通過微生物的脫磷作用分解鐵炭填料表層的磷酸鐵及磷酸亞鐵鈍化膜。

本發明所述脫除鐵炭微電解反應器中填料表層磷酸鐵及磷酸亞鐵鈍化膜的方法，工藝步驟如下：

（1）向發生填料板結的鐵炭微電解反應器的反應池中加入厭氧污泥或好氧污泥及為微生物生長代謝提供營養物質的污水或自配水，并在所述鐵炭微電解反應器的反應池中停置至少30min；

（2）當步驟（1）所述停置時間屆滿后，向所述反應池中連續通入所述污水或自配水，與此同時使反應池中的混合液連續排出，按上述方式連續運行，直至鐵炭微電解反應器的反應池中填料表層的磷酸鐵和磷酸亞鐵鈍化膜完全分解為止，所述污水或自配水在反應池中的水力停留時間為4～10?h。

上述方法中，所述厭氧污泥和好氧污泥來源于市政污水處理廠或工業污水處理廠厭氧處理單元和好氧處理單元的活性污泥。

上述方法中，步驟（1）所述厭氧污泥或者好氧污泥的加入量為：厭氧污泥或好氧污泥與鐵炭微電解反應器的反應池中填料的體積比為1:60～1:20，所述污水或自配水的加入量以淹沒鐵炭微電解反應器的反應池中的填料和厭氧污泥或好氧污泥為限。

上述方法中，所述污水或自配水的COD濃度為300～2000?mg/L，BOD₅/COD值＞0.4。

上述方法中，所述鐵炭微電解反應器的反應池中的水溫控制在20～45?℃。

上述方法中，所述自配水由易生物降解有機物、銨鹽、鉀鹽、鎂鹽、鈣鹽和水配制而成，自配水中，易生物降解有機物的濃度為300～2000?mg/L，銨鹽的濃度為60~450?mg/L，鉀鹽的濃度為5～30?mg/L，鎂鹽的濃度為5～30?mg/L，鈣鹽的濃度為5～30?mg/L。

上述方法中，所述易生物降解有機物優選葡萄糖或/和可溶性淀粉，所述銨鹽優選硫酸銨或/和氯化銨，所述鉀鹽優選氯化鉀，所述鎂鹽優選硫酸鎂，所述鈣鹽優選氯化鈣，所述水為自來水或中水。