废水处理技术之铁碳微电解技术

微电解填料

微电解填料又名铁碳填料、铁碳微电解填料，是微电解技术处理废水的重要条件之一。

标准化微电解填料、铁碳填料是由多元金属合金融合催化剂经 1300 度高温烧结而成。根治了铁碳填料板结、钝化的难题。在废水处理过程中，其自身产生 0.9~1.7V 电位差并在设备内会形成无数的原电池，原电池以废水做电解质，通过阴阳极的放电形成对废水的电化学处理，进而达到对废水中有机物进行电化学降解的目的。

微电解技术介绍

铁碳微电解技术主要利用了铁的还原性、铁的电化学性、铁离子的絮凝吸附三者共同作用来净化废水。

铁碳微电解工艺的电解材料一般采用铸铁屑和活性炭或者焦炭，当材料浸没在工业废水 (例如焦化废水、电镀废水) 中时，发生内部和外部两方面的电解反应。一方面铸铁中含有微量的碳化铁，碳化铁和纯铁存在明显的氧化还原电势差，这样在铸铁屑内部就形成了许多细微的原电池，纯铁作为原电池的阳极，碳化铁作为原电池的阴极，在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应，使铁变为二价铁离子进入溶液。此外，铸铁屑和其周围的炭粉又形成了较大的原电池，因此在利用微电解进行废水处理的过程实际上是内部和外部双重电解的过程，或者称之为存在微观和宏观的原电池反应。另外，为了增加电位差，促进铁离子的释放，也可在铁碳微电解填料中加入一定比例催化剂。

发生电化学反应过程如下：

阳极 (Fe):Fe-2e→Fe2+E (Fe/Fe2+)=0.44V

阴极 (C):2H++2e→H2E (H+/H2)=0.00V

反应中，产生了初生态的 Fe2 + 和原子 H，它们具有高化学活性，能改变废水中许多有机物的结构和特性，使有机物发生断链、开环等作用。

若有曝气，还会发生下面的反应：

O2+4H++4e→2H2OE(O2)=1.23V

O2+2H2O+4e→4OH-E(O2/OH-)=0.41V

Fe2++O2+4H+→2H2O+Fe3+

反应中生成的 OH - 是出水 pH 值升高的原因，而由 Fe2 + 氧化生成的 Fe3 + 逐渐水解生成聚合度大的 Fe (OH) 3 胶体絮凝剂，可以有效地吸附、凝聚水中的悬浮物及重金属离子，且吸附性能远远高于一般的 Fe (OH) 3，从而增强对废水的净化效果。

铁碳微电解技术特点

1. 反应速率快，一般工业废水只需要半小时至数小时；

2. 作用有机污染物质范围广，如：含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物质等都有很好的降解效果；

3. 工艺流程简单、使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定。处理过程中只消耗少量的微电解反应剂。微电解剂只需定期添加无需更换，添加也无需进行活化直接投入即可。

4. 废水经微电解处理后会在水中形成原生态的亚铁或铁离子，具有比普通混凝剂更好的混凝作用，无需再加铁盐等混凝剂，COD 去除率高，并且不会对水造成二次污染；

5. 具有良好的混凝效果，色度、COD 去除率高，可在很大程度上提高废水的可生化性。

6. 该方法可以达到化学沉淀除磷的效果，还可以通过还原除重金属；

7. 对已建成未达标的高浓度有机废水处理工程，用该技术作为已建工程废水的预处理，在降解 COD 的同时提高废水的可生化性，可确保废水处理后稳定达标排放。 也可对生化后废水进行微电解或微电解联合生物滤床的工艺进行深度处理。

8. 该技术各单元可作为单独处理方法使用，又可作为生物处理的前处理工艺，利于污泥的沉降和生物挂膜。

应用领域

该产品特别针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理，可大幅度地降低废水的色度和 COD，提高 B/C 比值即提高废水的可生化性。

可广泛应用于：印染、化工、电镀、制浆造纸、制药、洗毛、农药、酱菜、酒精等各类工业废水的处理及处理水回用工程。

1. 染料、印染废水；焦化废水；石油化工水；---- 上述废水在脱色的同时，处理水中的 BOD/COD 值显著提高。

2. 石油废水； 皮革废水； 造纸废水、木材加工废水； ---- 上述废水处理水后的 BOD/COD 值大幅度提高。

3. 电镀废水； 印刷废水； 采矿废水； 其他含有重金属的废水； ---- 可以从上述废水中去除重金属。

4. 有机磷农业废水； 有机氯农业废水； ---- 大大提高上述废水的可生化性，且可除磷，除硫化物。