鐵碳微電解填料微電解技術是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝，又稱內電解法。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生1.2V電位差對廢水進行電解處理，以達到降解有機污染物的目的。當


系統通水后，設備內會形成無數的微電池系統，在其作用空間構成一個電場。在處理過程中產生的新生態[H] 、


Fe2 + 等能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應，比如能破壞有色廢水中的有色物質的發色基團或助色基團，


甚至斷鏈，達到降解脫色的作用；生成的Fe2 + 進一步氧化成Fe3 +，它們的水合物具有較強的吸附- 絮凝活性


，特別是在加堿調pH 值后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的吸附能力遠遠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，金屬粒子及有機大分子。其工作原理基于電化學、氧化- 還


原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對廢水進行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維


護方便，不需消耗電力資源等優點。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，同時對氨氮的脫除具有很好的效果。
技術特點
1、解決了微電解污水處理工藝填料板結、鈍化、活化，更換的難題，并具有持續高活性鐵床優點。比傳統鐵碳


填料損耗量降低了60％以上，同時處理產生的污泥量減少了50％以上。
2、內電解陰陽極及催化劑通過高溫形成架構式合金結構，不會像鐵碳混合組配那樣容易出現陰陽極分離，影響


原電池反應。規整的微電解填料使用壽命長、操作維護方便，處理過程中只消耗少量的微電解填料。微電解根據


消耗體積，只需定期添加即可，無需更換。
3、采用微孔活化技術，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


效果，反應速率快
4、由于微電解和催化劑的雙重作用，同比傳統鐵碳填料對針對有機物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的


處理，廢水中COD去除率一般在35％-60％左右，色度去除率95％以上同時提高B／C比值可大大提高廢水的可生化


性；
5、電解法可以達到化學沉淀除磷的效果，還可以通過還原除重金屬。廢水經微電解處理后會在水中形成原生態


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。
6、Fe2＋催化作用，在微電解后投加H2O2，即芬頓氧化工藝，對一些難降解化工廢水CODcr的去解率可達75-95％


。對含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結構的難除降解有機物質等都有很好的降解效果。
7、該技術通過高溫燒結等手段將鐵及金屬催化劑與炭包容在一起形成架構式鐵炭結構。鐵炭一體可以避免鈍化


的產生，雖有裸露的鐵產生鈍化，但因顆粒之間的磨擦大可減少鈍化層，而構架內的鐵炭卻不受鈍化影響。
8、該技術通過冶煉等手段將鐵及金屬催化劑與炭包容在一起形成架構式鐵炭結構。①此結構鐵與炭永遠是一體


，不會像鐵炭組配組合容易出現鐵與炭分離，影響原電池反應。② 鐵炭一體可降低原電池反應的電阻，從而提


高電子的傳遞效率，提高處理效率。③鐵炭一體構架式結構可以有效避免鈍化的產生。
工作原理
●一般原理：微電解是基于電化學中的原電池反應。當鐵和炭浸入電解質溶液中時，由于Fe和C之間存在1.2V印


染廢水處理前后的電極電位差，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。陽極反應產生的新


生態二價鐵離子具有較強的還原能力，可使某些有機物還原，也可使某些不飽和基團(如羧基—COOH、偶氮基-N


＝N-)的雙鍵打開，使部分難降解環狀和長鏈有機物分解成易生物降解的小分子有機物而提高可生化性。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，調節廢水的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的微小顆粒及有機高分子，可進一步降低廢水的色度


，同時去除部分有機污染物質使廢水得到凈化。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廢水的色度，


提高了廢水的可生化性。
鐵炭原電池反應：
陽極：Fe - 2e → Fe2+ E (Fe/Fe2+) = 0.44V
陰極：2H+ + 2e → H2 E (H+/H2) = 0.00V
當有氧存在時，陰極反應如下：
O2 + 4H+ + 4e → 2H2O E (O2) = 1.23V
O2 + 2H2O + 4e → 4OH- E (O2/OH-) = 0.41V
●一般微電解反應為：鐵原子與炭原子是緊挨著或分開形成原電池反應。這種鐵炭接觸不利于電子的轉移，電荷


效 率較低，因此廢水 中有機物的去除效率一般也較低。同時當鐵炭一旦分層將更不利于有機物的去除。如圖A


、B
●鐵炭包容式微電解反應為：鐵原子與炭原子是相互包容組成架構而形成的原電池反應。這種鐵炭接觸不存在鐵


與炭的分層問題，因此更有利于電子的轉移，電荷效率較高，廢水中有機物的去除效率也較高。
適用廢水種類：
本技術特別針對有機物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理，可大幅度地降低廢水的色度和COD，提高


B/C比值即提高廢水的可生化性；可廣泛應用于印染、化工、電鍍、制漿造紙、制藥、洗毛、農藥、酒精等各類


工業廢水的處理及處理水回用工程。
⑴ 染料、印染廢水；焦化廢水；石油化工廢水。
——————上述廢水在脫色的同時，處理水中的BOD/COD值顯著提高。
⑵ 石油廢水；皮革廢水；造紙廢水、木材加工廢水。
——————上述廢水處理水后的BOD/COD值大幅度提高。
⑶ 電鍍廢水；印刷廢水；采礦廢水；其他含有重金屬的廢水。
——————可以從上述廢水中去除重金屬。
⑷ 有機磷農業廢水；有機氯農業廢水。
——————大大提高上述廢水的可生化性，且可除磷，除硫化物。

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