鐵碳微電解工藝又稱為內(nèi)電解法、零價鐵法、鐵屑過濾法、鐵碳法,是近30年來被泛應(yīng)用于染料、印染、重金屬、農(nóng)藥的一種新興的電化學(xué)方法，鐵碳微電解具有使用范圍廣、處理效果好、使用壽命長、成本低廉及操作維護方便的特點，尤其對于高鹽度，高COD以及色度較高的工業(yè)廢水是的處理都能夠達(dá)到較高的去除率。經(jīng)鐵碳微電解處理過的難生物降解的廢水B/C比大大提高，提高后續(xù)生物處理的處理效果。國內(nèi)一般將該工藝用于廢水的預(yù)處理，或者于其他工藝聯(lián)合以達(dá)到去除污染物的目的。本文綜述了鐵碳微電解法的機理，以及在廢水處理中的應(yīng)用，并對于以后的研究研究作了進一步的探討。

1 鐵碳微電解的作用機理

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；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)（鐵碳微電解對造紙黑夜的研究）    

電極反應(yīng)生成的產(chǎn)物（如新生態(tài)的H+）具有很高的活性，能夠跟廢水中多種組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，包括許多難生物降解（如染料）和有毒的物質(zhì)（如硝基苯）都能夠被有效的降解；同時，金屬鐵能夠和廢水中金屬活動順序排在鐵之后的重金屬離子焦炭和廢鐵屑微電解預(yù)處理垃圾滲濾液的研究發(fā)生置換反應(yīng)；其次，經(jīng)鐵碳微電解處理后的廢水中含有大量的Fe ²⁺ ，將廢水調(diào)制中性以及曝氣之后則生成絮凝性極強的Fe（OH）₃，能夠有效的吸附廢水中的懸浮物及重金屬離子如Cr₃，其吸附性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的Fe（OH）₃絮凝劑。（鐵碳微電解法用于模擬廢水脫色的研究）。鐵碳微電解就是通過以上的各種作用達(dá)到取出水中污染物質(zhì)的目的。

2 鐵碳微電解技術(shù)在廢水處理中中的研究進展

2.1 在印染廢水處理中的應(yīng)用

鐵碳微電解技術(shù)作為一種新的廢水處理手段最初就是應(yīng)用于印染廢水的處理，并取得良好的效果。印染廢水中的有機污染物主要來源于染料及染整添加劑，近年來由于印染技術(shù)的不斷進步和有機合成染料新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)鐵碳微電解法處理印染廢水的試驗研究，使得印染出水具有了pH 低,色澤深,毒性大,生物降解性差等特點。因此，鐵碳微電解用于印染廢水的處理恰恰就體現(xiàn)的其他工藝不可比擬的優(yōu)勢。梁耀開等人分別對色度300倍，COD為602mg/L，pH為9.76和色度700倍，COD為1223mg/L，pH為5.76 的兩種不同的印染廢水進行處理，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鐵碳體積比為1：1，pH為3.0左右，反應(yīng)時間20～30 min時，對色度的去除率能夠達(dá)到95%以上，同時COD的去除率能也能夠達(dá)到60~70%。

羅旌生，李川等人分別用鐵碳微電解法對印染廢水進行處理，發(fā)現(xiàn)pH為1，接觸時間20～30 min，色度的出去率都能達(dá)到90%以上，COD去除率也能達(dá)到50%以上。

對于COD很高或者出水要求較高的印染，單純的用鐵碳微電解工藝處理并不能達(dá)到出水要求，常使之于其他的生物處理工藝相結(jié)合。吳小寧等人對原水COD為11000mg/L, pH為6，色度為8000倍的印染廢水采用鐵碳微電解法進行預(yù)處理，當(dāng)鐵粉粒徑為18目，焦炭粒徑為2～4mm，鐵粉和焦炭比為1：1，水里停留時間為60～90min時，脫色率達(dá)到了90%以上，BOD/ COD 值從原來的0. 23 提高到0. 59，大大提高了手續(xù)生物處理的COD去除率。

2.2在造紙廢水處理中的應(yīng)用

造紙廢水主要來源于制漿過程中的蒸煮、清洗、篩分、漂白。廢水中含有大量的木質(zhì)素難難以生物降解的物質(zhì)，許多的造紙企業(yè)在經(jīng)過一級物化、二級生化處理后出水難CODCr、色度等各項排放指標(biāo)都不能達(dá)到國家造紙工業(yè)水污染物排放一級標(biāo)準(zhǔn)。任擁政等鐵碳微電解對造紙黑液的脫色處理，針對用白腐菌-厭氧-好氧生物法處理造紙黑液的出水色度過高，而COD也不能達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象，利用鐵碳微電解反應(yīng)柱對出水進行脫色與去除COD的研究，發(fā)現(xiàn)在常溫下，鐵炭質(zhì)量比2:1，初始pH值4.5~5.5 之間，反應(yīng)時間為30~40min，最終色度與COD 的去除率分別達(dá)到94.2%與68.9%，出水達(dá)到了行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。喬瑞平等人鐵炭微電解法深度處理制漿造紙廢水的研究采用強化的鐵碳微電解對制漿造紙二級出水進行深度處理，在鐵碳微電解反應(yīng)體系中加入適量的H2O2，使電解產(chǎn)生的Fe ²⁺ 與H₂O₂形成Fenton試劑，與鐵碳微電解協(xié)同作用，強化微電解反應(yīng)后用Ca(OH)₂調(diào)節(jié)出水的pH值至中性，并與電解液中的Fe ²⁺和Fe ³⁺生成Fe(OH)₂和Fe(OH)絮體，進一步網(wǎng)捕水中的CODCr并去除了水中的Fe ²⁺和Fe ³⁺以及SO₄ ²⁺等離子，使溶液的色度進一步得到改善。研究結(jié)果表明，當(dāng)溶液初始pH 值為3.0 、活性炭投加量8.0 g/ L 、鑄鐵屑40.0 g/ L 、H₂O₂ 7.17 mmol/ L 以及反應(yīng)時間60 min, 用Ca(OH)₂的投入量為8.0 g/ L時，總COD_Cr和色度去除率分別達(dá)到75 %和95 %，達(dá)到了國家造紙工業(yè)水污染物排放一級標(biāo)準(zhǔn)（GB 3544 —2001）。

2.3在焦化廢水處理中的應(yīng)用

目前我國對焦化廢水主要的處理工藝主要是A/O和A-A/O工藝，但是由于出水中含有高濃度的氨氮、高毒性的CN—和SCN—以及難以生物降解的有機物等，均對微生物具有抑制作用。因此，有人利用微電解技術(shù)對A2/O進水或者出水分別進行預(yù)處理和深度處理，最后使出水達(dá)到了國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。陳芳艷鐵屑/焦炭/H₂O₂ 法預(yù)處理焦化廢水的試驗研究利用鐵碳微電解和Fenton試劑聯(lián)合氧化法對焦化廢水進行預(yù)處理的試驗研究，通過單因素實驗法確定了最佳工藝條件，在鐵碳比為4，用量分別為300mg/L和75mg/L，H2O2的用量為1000mg/L，pH值為3，反應(yīng)時間為20min時,COD、NH₃-N和CN-的去除率分別為61.2%、74%、56.2%和74.3%。B/C比由0.189提高到0.387。大大降低了后續(xù)生物處理的有機負(fù)荷并提高了生物處理的效率。

2.4在炸藥廢水中的應(yīng)用廢水處理中的應(yīng)用

炸藥廢水中含有第恩梯(TNT)、黑索今（RDX）等劇毒物質(zhì)，污染物量雖不多，但是會對環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。國內(nèi)外尚未有有成熟的工藝對此進行處理，普通的吸附處理效果較差，很難達(dá)標(biāo)排放。張曉慧曝氣鐵炭微電解法預(yù)處理TN T 廢水的實驗研究等對西北某軍工廠炸藥廢水用鐵碳微電解進行處理實驗，進水水質(zhì)情況見表一，

微電解反應(yīng)器柱高82cm，內(nèi)徑為7cm ，內(nèi)裝有一定體積比例的鐵屑和焦炭，鑄鐵屑在使用前用熱堿液浸泡后除油。在pH值為2~3，鐵碳比為1：1，停留時間為90min廢水的COD和NH ₃-N的去除率分別是86%和70%，且B/C提高到0.37。

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