1、鐵碳微電解法概述

鐵碳填料為鐵碳燒結(jié)合金結(jié)構(gòu)，當(dāng)浸沒在廢水溶液中時，就構(gòu)成一個完整的微電池回路，形成一種內(nèi)部電解反應(yīng),這就是微電解。

2、微電解技術(shù)原理

鐵碳微電解技術(shù)主要利用了鐵的還原性、鐵的電化學(xué)性、鐵離子的絮凝吸附三者共同作用來凈化廢水。

鐵碳微電解工藝的電解材料一般采用鑄鐵屑和活性炭或者焦炭，當(dāng)材料浸沒在廢水中時，發(fā)生內(nèi)部和外部兩方面的電解反應(yīng)。一方面鑄鐵中含有微量的碳化鐵，碳化鐵和純鐵存在明顯的氧化還原電勢差，這樣在鑄鐵屑內(nèi)部就形成了許多細(xì)微的原電池，純鐵作為原電池的陽極，碳化鐵作為原電池的陰極，在含有酸性電解質(zhì)的水溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，使鐵變?yōu)槎r鐵離子進入溶液。此外，鑄鐵屑和其周圍的炭粉又形成了較大的原電池，因此在利用微電解進行廢水處理的過程實際上是內(nèi)部和外部雙重電解的過程，或者稱之為存在微觀和宏觀的原電池反應(yīng)。另外，為了增加電位差，促進鐵離子的釋放,也可在鐵碳微電解填料中加入一定比例催化劑。

發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)過程如下：

陽極(Fe):Fe-2e→Fe2+  E(Fe/Fe2+)=0.44V

陰極(C):2H++2e→H2  E(H+/H2)=0.00V

反應(yīng)中，產(chǎn)生了初生態(tài)的Fe2+和原子H，它們具有高化學(xué)活性,能改變廢水中許多有機物的結(jié)構(gòu)和特性,使有機物發(fā)生斷鏈、開環(huán)等作用。

若有曝氣，還會發(fā)生下面的反應(yīng)：

O2+4H++4e→2H2O  E(O2)=1.23V

O2+2H2O+4e→4OH-  E(O2/OH-)=0.41V

Fe2++O2+4H+→2H2O+Fe3+

反應(yīng)中生成的OH-是出水pH值升高的原因，而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐漸水解生成聚合度大的Fe(OH)3膠體絮凝劑,可以有效地吸附、凝聚水中的懸浮物及重金屬離子,且吸附性能遠遠高于一般的Fe(OH)3，從而增強對廢水的凈化效果。

3、微電解工藝流程

鐵碳電極反應(yīng)需要在酸性條件下進行反應(yīng)才能達到較好的效果，因此在反應(yīng)之前需要將廢水pH值調(diào)至2-3,反應(yīng)結(jié)束后pH值為5.7左右，一般的為了除去廢水中存在的Fe2+和Fe3+需要加堿將出水pH值調(diào)至弱堿性。

4、微電解工藝特點

1、反應(yīng)速度快。鐵碳填料采用微孔活化技術(shù)，比表面積大，同時配加催化劑，對廢水處理提供了更大的電流密度和更好的微電解反應(yīng)效果，反應(yīng)速率快，一般工業(yè)廢水只需要30-60分鐘，長期運行穩(wěn)定有效。

2、作用污染物范圍廣。微電解處理方法可以達到化學(xué)沉淀除磷的效果，還可以通過還原除重金屬。對含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結(jié)構(gòu)的難除降解有機物質(zhì)等都有很好的降解效果。

3、操作方便，規(guī)整的微電解填料使用壽命長，且操作維護方便，處理過程中只消耗少量的微電解填料，只需定期添加即可，無需更換，進而大大降低了維護勞動強度。

4、減少二次污染。廢水經(jīng)微電解處理后會在水中形成原生態(tài)的亞鐵或鐵離子，具有比普通混凝劑更好的混凝作用，無需再加鐵鹽等混凝劑。COD去除率高，并且不會對水造成二次污染。

5、應(yīng)用方式多樣。該產(chǎn)品還可應(yīng)用于已建成未達標(biāo)的高濃度有機廢水處理工程，用于廢水的預(yù)處理，可確保廢水處理后穩(wěn)定達標(biāo)排放，也可將生產(chǎn)廢水中濃度較高的部分廢水單獨引出進行微電解處理。