納米多金屬微電解技術

技術背（bèi）景（jǐng）

20世紀70年代，蘇聯科研（yán）人員首（shǒu）先把鐵屑和焦（jiāo）碳混合成微電（diàn）解填料應（yīng）用於（yú）印染廢水的處理。該技術在上世紀80年代引入我國，近（jìn）30年來，由（yóu）於該技術具有（yǒu）工藝簡單、處理成本低、脫色效果好等特點，被應用於（yú）印染、化工、電鍍、製藥、油田等（děng）領域的（de）廢水處理中，尤其（qí）對於高鹽度、高COD、高色（sè）度廢水的處理較其他工藝具有明顯的優勢。
對於傳統的鐵（tiě）碳微電解技術，鐵碳填料在運行中表麵會形成（chéng）鈍化膜，影響反（fǎn）應的進行，一般在1-3個月後，處理效率急劇下降，填料的壽命很短，限製了技術的應用和推廣。而且傳統的鐵碳填料易結塊、出現溝流等現象，減（jiǎn）少了填（tián）料與廢水的有效接（jiē）觸麵積，也是（shì）傳（chuán）統技術處理效率（lǜ）低（COD去除率為15-30%）的一個重要原因。傳統的（de）鐵碳填料還會產生大量廢棄（qì）鐵（tiě）泥，影響周邊（biān）環境，也影響了（le）技術的推廣。更重要的是傳統的鐵碳微（wēi）電解受應用環（huán）境影響較大，一般要（yào）求進（jìn）行調酸處理，且（qiě）對相當（dāng）多的毒害有機物處理效果不明顯。
基於傳統鐵碳微電解技術存在的諸多問題，以及對廢水（shuǐ）處理中對還原的大量需要（如（rú）印染廢水、製藥廢水、化工廢水、農（nóng）藥廢水中的汙染物往往抗氧化能力強，而抗還（hái）原（yuán）能（néng）力弱，這些廢水中汙（wū）染物通過還原技（jì）術處理發生初步分解（jiě）後，廢（fèi）水的可生化性可以大幅度提高（gāo），有利於提升廢水生化處理的效率），90年代以來美國的科研人員開展（zhǎn）了納米級多金屬廢（fèi）水還（hái）原處理技術的研究工作，在（zài）電鍍廢水除鉻、地下水除有機氯化物、化（huà）工廢水預處理、製藥廢水和化工（gōng）廢水深度處（chù）理、印染廢水深（shēn）度處理等方麵（miàn）取得了大量科研成果。山東91视频网環境科技有限公司依托美國陽光生物科技有限公司在此基礎上成功研（yán）發出填料和配套裝備，填補（bǔ）了國內技術空白。

技術基（jī）本原理

該廢水處理所用高活性納（nà）米多金屬填料是由多種金屬和非金屬經（jīng）納米化處理（lǐ），並添（tiān）加了生物（wù）還原酶組成的一種還原（yuán）劑。其活性比國內出售的（de）鐵碳微電解填料高6-10倍。同（tóng）時，該填料可以采用美（měi）國陽光公司生產的活性恢複（fù）裝置進行活性再（zài）生（shēng），大大地降低了運行成本，而且填料不會出現結塊（kuài）、溝流等不良現象。
在廢水處理設備方麵，可采用曝氣流化床和慢行攪拌，使填料在運行過程中減（jiǎn）緩鈍化膜的形（xíng）成，也可根據實際（jì）情況采用不同布水方式的固定（dìng）床模（mó）式。

各種規格的高活性多金屬還原（yuán）劑填料

高活性（xìng）多金屬還原劑填料（liào）的微觀圖像

高活性納米多（duō）金（jīn）屬還原劑基本（běn）原（yuán）理

目前（qián），在難降解工業廢水處（chù）理中，其中的毒害物質有機物有（yǒu）一定的共性，如大都含有硝基芳香烴類、偶氮類、高氯烴和芳香烴類化合物，它們含有的雙鍵、碳雙鍵、強拉電（diàn）子基團（tuán）、偶氮鍵、苯環類物質不容易被化學氧化，但通過研究表明，它們較容（róng）易化學還原，且還原（yuán）轉化後的產物對微生物的毒性和控製性大大減弱，可生物降解性提高。
我們通過仔細研究電化學還原，並且經過大量的測試，成功找到了一種對毒害有機物進（jìn）行還原處理的辦法，即通過多金屬組合，結合成給電子能力很強的物質，造成一個還原環境，使其（qí）還原毒害有（yǒu）機物，將其轉化（huà）為無毒無害的有機物。同時通過使用納米級金屬來（lái）改善陽極，大（dà）大地增加了電位（wèi）差（chà）。我們通過（guò）測試表（biǎo）明，碳（tàn）+鐵的電位是120mv，碳+納米（mǐ）多金（jīn）屬的電位是-500mv到-800mv，這（zhè）樣其還原能力大為增（zēng）強。在（zài）此基礎上（shàng），我們又增加了（le）一個陰極，建（jiàn）立了雙金屬體製，測試表明，新增加的陰（yīn）極不僅可以進一步增強陽極的還原能力（lì），同時，在新增陰極表麵還（hái）可同時進行還原反應，在這（zhè）樣的（de）還原環境下，還原能力有了質的飛躍。

與鐵碳微電解比較

高活性（xìng）納米多金屬還原劑的主要特點

1)反（fǎn）應速率快，一般工業廢水60分鍾；處理水（shuǐ）量大，料（liào）水比為1：3；
2)對低分子有機物廢水COD去除率高，一般在（zài）50%；對含大分子有機物廢水種的有機物可斷鏈，提高（gāo）生化性，有益於後續生化。並且對色度的去除（chú）更（gèng）佳；
3)運行成本低，一般在0.50元/噸左右；
4)作用有機汙染物質範圍廣，如含有偶氮、碳雙鍵（jiàn）、硝基、鹵代基結構的難降解有機物質；
5)適用pH範圍廣；不需調酸調堿和絮凝。
6)運（yùn）行管理方便，不鈍化、不溝流；
7)該方法既可（kě）以（yǐ）作為單獨的處理方法（fǎ），又可作為生物法的預處理工（gōng）藝，除廢水的 生化性得到提高外，如做為預處（chù）理（lǐ），可直接與後續好氧生物（wù）法耦合，富餘（yú）的鐵離子有利於磷的去除和提高活性汙泥（ní）的沉降性能或生物膜法的掛膜能力；
8)該方法可以（yǐ）達到化學沉澱除磷的效果，還可以通過還原除重金屬。
9)基（jī）本不產（chǎn）生（shēng）汙泥（ní）。

高活性納米多金（jīn）屬還原劑的適用範圍

染料、印染廢水（shuǐ）；焦化（huà）廢水；石油化工；澱粉工業（yè）和一般化工廢水；屠（tú）宰廢水、養殖廢水
——上述廢水在脫色（sè）的同時，處理水中的BOD/COD值顯著提高；
石油廢水；皮革廢水；澱粉（fěn）工業廢水；造紙廢水；醫藥廢水；木材加工廢水；屠宰廢水（shuǐ）、養殖廢（fèi）水、
——上（shàng）述廢水處理後（hòu）的BOD/COD值大幅度提高（gāo）；
電鍍（dù）廢水；印刷廢水；采礦廢水；其他（tā）含（hán）有重（chóng）金屬的廢水
——可以從上述廢水（shuǐ）中去除重金屬；
有機磷農藥廢水（shuǐ）；有機氯（lǜ）農（nóng）業廢（fèi）水
——大大提高上述廢水的（de）可生（shēng）化性，且可除磷，除硫化物。