微電解裝置怎麼設計

A. 怎樣操作電解水實驗

【實驗3-1】除用教材上圖3-1的裝置外，還可以自己設計簡便易行的裝置。

圖片http://www.pep.com.cn/images/200406/pic_96442.jpg

圖 3-1 自製電解水裝置

用一個大瓶子，截去瓶底，留瓶口一段約高8～10 cm。瓶口配一膠塞，由里向外塞緊。用鍍鉻曲別針伸直一段由塞子上扎出，在瓶塞露頭處聯接導線，做成電解槽如圖3-1Ⅰ。

也可用普通玻璃杯(或燒杯)作電解槽。把硬導線跟鍍鉻曲別針用焊錫焊牢，導線用塑料管套起來，管口可以用蠟或瀝青封住。把做好的電極固定在一塊木板上，如圖3-1Ⅱ，電極的硬導線可以架在玻璃杯(電解槽)的壁上，測氣管倒放在木板上。

用這樣的簡易裝置做電解水的實驗，其結果常是氫氣和氧氣的體積比不是准確的2∶1，一般總是氧氣的體積偏小，主要的原因可能是初生的氧沒成氧氣從電極上逸出之前就與電極發生了氧化反應。為了避免電極被氧化，以選用鉑或金做電極較為理想。但在實驗室中做這樣以定性為主的半定量實驗，選擇比較不易被氧化的材料做電極也就可以了。鍍鉻的材料可以用，其他如不銹鋼、廢電爐絲等也可以用。

由於在酸性介質中陽極更容易被氧化的緣故，建議用質量分數為10%～15%的氫氧化鈉溶液做電解液。它的缺點是容易在測氣管的液面上產生泡沫，因此要求所用電解裝置要充分潔凈，氫氧化鈉要比較純凈，測氣管的直徑不要太細。

檢驗氫氣時，由於氫分子有很大的擴散速率，即使管內是純氫氣，點燃時也會發出輕微的「噗」的一聲。應該告訴學生這個聲音與氫氣混有空氣時遇火由試管內部發出來的較尖銳的爆鳴聲是有很明顯的區別的。應該讓學生仔細觀察隨發聲的同時，酒精燈火焰受爆炸氣浪而發生的擺動程度也十分不同。

氫氣和空氣混合，氫氣爆炸極限的體積分數是4.0%～74.2%，當氫氣的體積分數達到60%以上時，爆鳴後試管內就會留有火焰(即此時的爆鳴實際上已經表現為短時間的快速持續燃燒)，因此，如果再用這支試管收集氫氣，應該先用拇指把試管口堵一會兒，使氫焰熄滅後再繼續使用。
參考資料：http://www.pep.com.cn

B. 在家如何製作電解裝置

找一塊玻璃條，在兩面分別固定兩塊銅片，（注意：兩銅片不能接觸，用尼龍細繩捆紮牢實。）再在兩銅片上分別連上導線。分別接正負極就，然後置於水中。如是接36V的直流電，你就會看到，兩銅片上有氣泡冒出。有碳棒的話，鈾片可以換成碳棒，效果一樣。

C. 什麼是微電解

1、什麼是微電微電解就是利用鐵元素和碳元素自發產生的微弱電流分解廢水中污染物的一種污水處理工藝.當緊密接觸的鐵和碳浸泡在廢水溶液中的時候,會自動在鐵原子和碳原子之間產生一種微弱的分子內部電流,這種微電流分解廢水中污染物質的反應就叫微電解.
2、微電解原理：當將填料浸入電解質溶液中時,由於Fe和C之間存在1.2V的電極電位差,因而會形成無數的微電池系統,在其作用空間構成一個電場,陽極反應生成大量的Fe2+進入廢水,進而氧化成Fe3+,形成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑.陰極反應產生大量新生態的[H]和[O],在偏酸性的條件下,這些活性成分均能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應,使有機大分子發生斷鏈降解,從而消除了有機物尤其是印染廢水的色度,提高了廢水的可生化度.工作原理基於電化學、氧化—還原、物理吸附以及絮凝沉澱的共同作用對廢水進行處理.
3、優點：適用范圍廣,處理效果好,成本低,操作維護方便,不需要消耗電力資源,反應速度快,處理效果穩定,不會造成二次污染,提高廢水的可生化性,可以達到化學沉澱除磷,可以通過還原除重金屬,也可以作為生物處理的前處理,利於污泥的沉降和生物掛膜.
4、處理後碳去哪裡了：在填料中碳不是以大顆粒形式存在,而是以非常細小的形式存在,反應中隨著鐵的消耗碳也在不斷的脫落,脫落後的細小碳粒會吸附著污染物質進入沉澱池經絮凝沉澱.
5、為什麼不需要更換填料：鐵和碳是同時消耗的,填料中鐵和碳的比例永遠不會改變,因此填料的消耗只是量的改變,而不是質變.所以隨著填料的消耗只需要添加新填料就可以了.
6、強度問題：經過1050度以上的高溫燒結使得新型鐵碳微電解填料的物理強度可達到1000Kg/CM2,足以承受20m水柱壓力.因此填充在微電解塔中安全可靠.
7、為什麼不板結：傳統填料的板結現象是因為鐵顆粒沒有被碳顆粒分散均勻的緣故,鐵顆粒之間容易生銹板結.而新型微電解填料經過特殊的高溫燒結工藝使得本填料中的鐵和碳以鐵碳包容構架的形式存在,鐵骨架與碳鏈相互交叉,這種交叉性使得鐵顆粒被碳顆粒均勻的分散了,因此不會板結.
8、物理結構：多孔構架式結構,大小1cm*3cm,比表面積1.2m2/g,比重1.1噸/m3.
9、處理效果：一般反應只需要30—60min,cod去除率50%--75%,氨氮去除率40%左右,運行穩定.
10、使用成本：每方水的處理成本約0.4-0.6元.
11、填料概述：新型催化活性微電解填料—具有高低電位差的金屬合金融合催化劑並採用高溫微孔活化技術生產而成,具有鐵碳一體化、融合催化劑、微孔構架式合金結構、比表面積大、活性強、電流密度大、作用效率高等特點.作用於廢水,可高效去除cod、降低色度、提高可生化性、處理效果穩定,可避免運行過程中的填料鈍化,板結等現象.
12、 適用廢水種類：特別針對有機物濃度大、毒性高、色度高、難生化廢水的處理、可大幅降低廢水的色度和cod,提高廢水的可生化性,可廣泛應用於印染、化工、電鍍、制葯、農葯、酒精等各類工業廢水的處理及處理水回用工程.

D. 鐵碳微電解塔的設計與計算

這個要根據水量，停留時間計算。lat-tc龍安泰鐵碳填料，國內不板結鐵碳填料，專業微電解工藝設計，微電解設備以及微電解填料生產。

E. 請問鐵碳微電解處理污水的原理，運行注意事項及進出水要求是什麼

微電解就是利用鐵-碳顆粒之間存在著電位差而形成了無數個細微原電池。這些細微電池是以電位低的鐵成為陰極，電位高的碳做陽極，在含有酸性電解質的水溶液中發生電化學反應的。反應的結果是鐵受到腐蝕變成二價的鐵離子進入溶液。

對內電解反應器的出水調節PH值到9左右，由於鐵離子與氫氧根作用形成了具有混凝作用的氫氧化亞鐵，它與污染物中帶微弱負電荷的微粒異性相吸，形成比較穩定的絮凝物(也叫鐵泥)而去除。為了增加電位差，促進鐵離子的釋放，在鐵-碳床中加入一定比例銅粉或鉛粉。

經微電解後，BOD/COD升高了，那是因為一些難降解的大分子被碳粒所吸附或經鐵離子的絮凝而減少。

不少人以為微電解可有分解大分子能力，可使難生化降解的物質轉化為易生化的物質，並搬出理論依據是「微電解反應中產生的新生態[H]可使部分有機物斷鏈，有機官能團發生變化」。但用甲基澄和酚做試驗並沒有證實微電解有分解破化大分子結構能力。

如果要讓鐵碳床有分解有機大分子能力，一般需要加入過氧化氫，酸性廢水與鐵反應生成亞鐵離子，亞鐵離子與過氧化氫形成Fenton試劑，生成羥基自由基具有極強的氧化性能，將大部分的難降解的大分子有機物降解形成小分子有機物等。同樣，反應要在酸性的條件下才能進行。

鐵碳微電解注意事項：

1、微電解填料在使用前注意防水防腐蝕，運行一旦通水後應始終有水進行保護，不可長時間曝露在空氣中，以免在空氣中被氧化，影響使用；

2、微電解系統運行過程中應注意合適的曝氣量，不可長時間反復曝氣；

3、微電解系統不可長時間在鹼性條件下運行；

4、其它注意事項可據微電解反應基礎原理。油脂類廢水必須先隔油。

5、對於一些特殊廢水，鐵碳微電解工藝僅僅能起到破鏈的作用，即把大分子鏈破解為稍小的小分子鏈物質，COD這時會不降反升，對於這種情況，後續採取芬頓工藝作為補充，會起到更好的電解效果。

在解決酸性廢水電化腐燭速率高而中性偏酸廢水電極吸附及新生鐵離子水解、絮凝效果好這矛盾。篩選有效催化劑、助劑使之能在較廣pH范圍內發揮電化腐燭及絮凝吸附最佳效果。尤其是在酸性廢水中，雖脫色率較高，但鐵溶出量大，污泥量亦大。

要採取有效措施盡量減少污泥量，減低污泥含水率以避免產生二次污染。 選擇合適的鐵屑活化方法，設計合理的過濾床，解決鐵屑易鈍化、易結塊從而出現溝流等弊端.提高處理效率。

(5)微電解裝置怎麼設計擴展閱讀

鐵屑對絮體的電附集和對反應的催化作用。電池反應產物的混凝，新生絮體的吸附和床層的過濾等作用的綜合效應的結果。

其中主要作用是氧化還原和電附集，廢鐵屑的主要成分是鐵和碳，當將其浸入電解質溶液中時，由於Fe和C之間存在1.2V的電極電位差，因而會形成無數的微電池系統，在其作用空間構成一個電場，陽極反應生成大量的Fe²⁺進入廢水，進而氧化成Fe³⁺，形成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑。

陰極反應產生大量新生態的[H]和[O]，在偏酸性的條件下，這些活性成分均能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應，使有機大分子發生斷鏈降解，從而消除了有機物尤其是印染廢水的色度，提高了廢水的可生化度，且陰極反應消耗了大量的H⁺生成了大量的OH⁻，這使得廢水的pH值也有所提高。