一、概 述

微電解技術(shù)是目前處理高濃度有機(jī)廢水的一種理想工藝，又稱內(nèi)電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生1.2V電位差對廢水進(jìn)行電解處理，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的。當(dāng)系統(tǒng)通水后，設(shè)備內(nèi)會形成無數(shù)的微電池系統(tǒng),在其作用空間構(gòu)成一個電場。在處理過程中產(chǎn)生的新生態(tài)[H] 、Fe2 + 等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團(tuán)或助色基團(tuán)，甚至斷鏈，達(dá)到降解脫色的作用；生成的Fe2 + 進(jìn)一步氧化成Fe3 +，它們的水合物具有較強(qiáng)的吸附- 絮凝活性，特別是在加堿調(diào)pH 值后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的吸附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量吸附水中分散的微小顆粒，金屬粒子及有機(jī)大分子。其工作原理基于電化學(xué)、氧化- 還原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對廢水進(jìn)行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護(hù)方便，不需消耗電力資源等優(yōu)點(diǎn)。該工藝用于難降解高濃度廢水的處理可大幅度地降低COD和色度，提高廢水的可生化性，同時對氨氮的去除也具有一定的效果。

鐵炭微電解技術(shù)是廢水（特別是高濃度、高毒性化工廢水）進(jìn)入生化處理之前行之有效的預(yù)處理方法。

二、技術(shù)特點(diǎn)

（一）鐵炭包容式微電解系統(tǒng)是由反應(yīng)器、填料、配水系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)組成。

1.微電解反應(yīng)器

可根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)計成圓形罐體、方形池體。其體積可根據(jù)水處理量而定，一般圓形罐體直徑不超過3m。

2.配水系統(tǒng)

配水系統(tǒng)部分由提升泵、流量計和管路等組成。

3.曝氣系統(tǒng)

曝氣系統(tǒng)部分由風(fēng)機(jī)、管路和閥門等組成，氣水比為3:1

注：根據(jù)用戶要求進(jìn)行配置。

（二）我公司設(shè)計生產(chǎn)的鐵碳微電解塔特點(diǎn)如下： 

●反應(yīng)速率快，一般工業(yè)廢水只需要三十分鐘至一個小時；
●作用有機(jī)污染物質(zhì)范圍廣，如：含有氨氮、硝基、鹵代基結(jié)構(gòu)的難降解有機(jī)物質(zhì)；
●采用的鐵碳合金填料以前用鐵屑作為填料，*解決了設(shè)備“結(jié)塊”現(xiàn)象。
●增設(shè)曝氣系統(tǒng)，降低鐵碳填料表面被污染的程度，保持鐵碳填料的高活性，*解決了設(shè)備“鈍化”現(xiàn)象。
●設(shè)備結(jié)構(gòu)充分考慮到進(jìn)水、布水的連續(xù)均勻，*解決了設(shè)備“短流”現(xiàn)象。

●具有良好的混凝效果,COD 去除率高；
●該方法既可以作為單獨(dú)的處理方法，又可作為生物法的預(yù)處理工藝 ，除廢水的生化性得到提高外，有利于活性污泥的沉降性能和生物膜法的掛膜性能；
●該方法可以達(dá)到化學(xué)沉淀除磷的效果，還可以通過還原除重金屬。

三、工作原理

鐵炭微電解是基于電化學(xué)中的原電池反應(yīng)。在廢水PH3-4的條件下，當(dāng)鐵和炭浸入電解質(zhì)溶液中時，由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差，因而會形成無數(shù)的微電池系統(tǒng),在其作用空間構(gòu)成一個電場。陽極反應(yīng)產(chǎn)生的新生態(tài)二價鐵離子具有較強(qiáng)的還原能力，可使某些有機(jī)物還原，也可使某些不飽和基團(tuán)(如羧基—COOH、偶氮基-N＝N-)的雙鍵打開，使部分難降解環(huán)狀和長鏈有機(jī)物分解成易生物降解的小分子有機(jī)物而提高可生化性。此外，二價和三價鐵離子是良好的絮凝劑，特別是新生的二價鐵離子具有更高的吸附-絮凝活性，調(diào)節(jié)廢水的pH可使鐵離子變成氫氧化物的絮狀沉淀，吸附污水中的懸浮或膠體態(tài)的微小顆粒及有機(jī)高分子，可進(jìn)一步降低廢水的色度，同時去除部分有機(jī)污染物質(zhì)使廢水得到凈化。陰極反應(yīng)產(chǎn)生大量新生態(tài)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(fā)生氧化還原反應(yīng)，使有機(jī)大分子發(fā)生斷鏈降解，從而消除了有機(jī)廢水的色度，提高了廢水的可生化性。

鐵炭原電池反應(yīng)：

陽極：Fe - 2e → Fe²⁺  E (Fe/Fe²⁺) = 0.44V

陰極：2H⁺+ 2e → H₂  E (H⁺/H₂) = 0.00V

當(dāng)有氧存在時,陰極反應(yīng)如下：

O₂+ 4H⁺+ 4e → 2H₂O   E (O₂) = 1.23V

O₂+ 2H₂O + 4e → 4OH^-  E (O₂/OH^-) = 0.41V

四、微電解圖片：