[发明专利]一种脱除铁炭微电解反应器中填料表层磷酸铁和磷酸亚铁钝化膜的方法

说明书

技术领域

本发明属于脱除微电解反应器中填料表层钝化膜的方法，特别涉及一种脱除铁炭微电解反应器中填料表层磷酸铁及磷酸亚铁钝化膜的方法。

背景技术

铁碳微电解是基于铁的腐蚀电化学原理，将两种具有不同电极电位的铁和碳直接接触在一起，浸泡在传导性的电解质溶液中，发生电池效应而形成无数微小的腐蚀原电池，包括宏观电池与微观电池的技术。金属阳极易被腐蚀而消耗，同时电化学腐蚀又引发了一系列连带协同作用，故铁炭微电解法具有絮凝、吸附、架桥、卷扫、共沉、电沉积、电化学还原等多种作用的综合效应。

铁炭微电解技术对石油化工、印染、制药及电镀等有毒有害工业废水具有高效的预处理作用，能够分解转化废水中的有毒难降解污染物，提高废水的可生化性，同时具有运行费用低、易操作管理等优势。但是铁炭微电解技术在实际应用中存在容易发生铁炭填料板结的问题，尤其是在含磷酸根离子工业废水的处理过程中，磷酸根能够与铁腐蚀生成的Fe²⁺和Fe³⁺离子快速结合生成磷酸亚铁和磷酸铁，而磷酸亚铁和磷酸铁能够以晶体的形式覆盖在铁炭填料颗粒的表面，形成一层致密的钝化膜，导致铁炭填料失去活性。

脱除铁炭填料表层磷酸铁和磷酸亚铁钝化膜，现有技术对通常采用超声波强化法（见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.）和机械搅拌法（曲久辉, 刘海宁. 一种转鼓式微电解废水处理反应装置[P]. CN: 1789155A, 2006），所述方法存在能耗高和运行成本高的问题。因此，迫切需要一种经济高效的方法去除铁炭填料表层的磷酸铁及磷酸亚铁钝化膜，以恢复铁炭填料的活性。

发明内容

本发明的目的是提供一种脱除铁炭微电解反应器中填料表层磷酸铁及磷酸亚铁钝化膜的方法，此种方法不仅能高效地脱除铁炭填料表层的磷酸铁及磷酸亚铁钝化膜，而且成本低，操作简单。

本发明的技术方案：向铁炭填料表层出现磷酸铁及磷酸亚铁钝化膜的微电解反应器中接种厌氧微生物或好氧微生物，同时添加可生化性高的污水或自配水为微生物提供营养物质，通过微生物的脱磷作用分解铁炭填料表层的磷酸铁及磷酸亚铁钝化膜。

本发明所述脱除铁炭微电解反应器中填料表层磷酸铁及磷酸亚铁钝化膜的方法，工艺步骤如下：

（1）向发生填料板结的铁炭微电解反应器的反应池中加入厌氧污泥或好氧污泥及为微生物生长代谢提供营养物质的污水或自配水，并在所述铁炭微电解反应器的反应池中停置至少30min；

（2）当步骤（1）所述停置时间届满后，向所述反应池中连续通入所述污水或自配水，与此同时使反应池中的混合液连续排出，按上述方式连续运行，直至铁炭微电解反应器的反应池中填料表层的磷酸铁和磷酸亚铁钝化膜完全分解为止，所述污水或自配水在反应池中的水力停留时间为4～10 h。

上述方法中，所述厌氧污泥和好氧污泥来源于市政污水处理厂或工业污水处理厂厌氧处理单元和好氧处理单元的活性污泥。

上述方法中，步骤（1）所述厌氧污泥或者好氧污泥的加入量为：厌氧污泥或好氧污泥与铁炭微电解反应器的反应池中填料的体积比为1:60～1:20，所述污水或自配水的加入量以淹没铁炭微电解反应器的反应池中的填料和厌氧污泥或好氧污泥为限。

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

上述方法中，所述铁炭微电解反应器的反应池中的水温控制在20～45 ℃。

上述方法中，所述自配水由易生物降解有机物、铵盐、钾盐、镁盐、钙盐和水配制而成，自配水中，易生物降解有机物的浓度为300～2000 mg/L，铵盐的浓度为60~450 mg/L，钾盐的浓度为5～30 mg/L，镁盐的浓度为5～30 mg/L，钙盐的浓度为5～30 mg/L。

上述方法中，所述易生物降解有机物优选葡萄糖或/和可溶性淀粉，所述铵盐优选硫酸铵或/和氯化铵，所述钾盐优选氯化钾，所述镁盐优选硫酸镁，所述钙盐优选氯化钙，所述水为自来水或中水。