巩义市兴茂水处理材料厂

铁碳微电解填料微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。它是在不通电的情况下


，利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。当


系统通水后，设备内会形成无数的微电池系统，在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H] 、


Fe2 + 等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，


甚至断链，达到降解脱色的作用；生成的Fe2 + 进一步氧化成Fe3 +，它们的水合物具有较强的吸附- 絮凝活性


，特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到


的氢氧化铁胶体，能大量吸附水中分散的微小颗粒，金属粒子及有机大分子。其工作原理基于电化学、氧化- 还


原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维


护方便，不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解高浓度废水的处理可大幅度地降低COD和色度，提高废水


的可生化性，同时对氨氮的脱除具有很好的效果。
技术特点
1、解决了微电解污水处理工艺填料板结、钝化、活化，更换的难题，并具有持续高活性铁床优点。比传统铁碳


填料损耗量降低了60％以上，同时处理产生的污泥量减少了50％以上。
2、内电解阴阳极及催化剂通过高温形成架构式合金结构，不会像铁碳混合组配那样容易出现阴阳极分离，影响


原电池反应。规整的微电解填料使用寿命长、操作维护方便，处理过程中只消耗少量的微电解填料。微电解根据


消耗体积，只需定期添加即可，无需更换。
3、采用微孔活化技术，比表面积大，同时配加催化剂，对废水处理提供了更大的电流密度和更好的微电解反应


效果，反应速率快
4、由于微电解和催化剂的双重作用，同比传统铁碳填料对针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的


处理，废水中COD去除率一般在35％-60％左右，色度去除率95％以上同时提高B／C比值可大大提高废水的可生化


性；
5、电解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。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。
6、Fe2＋催化作用，在微电解后投加H2O2，即芬顿氧化工艺，对一些难降解化工废水CODcr的去解率可达75-95％


。对含有偶氟、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。
7、该技术通过高温烧结等手段将铁及金属催化剂与炭包容在一起形成架构式铁炭结构。铁炭一体可以避免钝化


的产生，虽有裸露的铁产生钝化，但因颗粒之间的磨擦大可减少钝化层，而构架内的铁炭却不受钝化影响。
8、该技术通过冶炼等手段将铁及金属催化剂与炭包容在一起形成架构式铁炭结构。①此结构铁与炭永远是一体


，不会像铁炭组配组合容易出现铁与炭分离，影响原电池反应。② 铁炭一体可降低原电池反应的电阻，从而提


高电子的传递效率，提高处理效率。③铁炭一体构架式结构可以有效避免钝化的产生。
工作原理
●一般原理：微电解是基于电化学中的原电池反应。当铁和炭浸入电解质溶液中时，由于Fe和C之间存在1.2V印


染废水处理前后的电极电位差，因而会形成无数的微电池系统，在其作用空间构成一个电场。阳极反应产生的新


生态二价铁离子具有较强的还原能力，可使某些有机物还原，也可使某些不饱和基团(如羧基—COOH、偶氮基-N


＝N-)的双键打开，使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性。此外，


二价和三价铁离子是良好的絮凝剂，特别是新生的二价铁离子具有更高的吸附-絮凝活性，调节废水的pH可使铁


离子变成氢氧化物的絮状沉淀，吸附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子，可进一步降低废水的色度


，同时去除部分有机污染物质使废水得到净化。阴极反应产生大量新生态的[H]和[O]，在偏酸性的条件下，这些


活性成分均能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，使有机大分子发生断链降解从而消除了有机废水的色度，


提高了废水的可生化性。
铁炭原电池反应：
阳极：Fe - 2e → Fe2+ E (Fe/Fe2+) = 0.44V
阴极：2H+ + 2e → H2 E (H+/H2) = 0.00V
当有氧存在时，阴极反应如下：
O2 + 4H+ + 4e → 2H2O E (O2) = 1.23V
O2 + 2H2O + 4e → 4OH- E (O2/OH-) = 0.41V
●一般微电解反应为：铁原子与炭原子是紧挨着或分开形成原电池反应。这种铁炭接触不利于电子的转移，电荷


效 率较低，因此废水 中有机物的去除效率一般也较低。同时当铁炭一旦分层将更不利于有机物的去除。如图A


、B
●铁炭包容式微电解反应为：铁原子与炭原子是相互包容组成架构而形成的原电池反应。这种铁炭接触不存在铁


与炭的分层问题，因此更有利于电子的转移，电荷效率较高，废水中有机物的去除效率也较高。
适用废水种类：
本技术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、酒精等各类


工业废水的处理及处理水回用工程。
⑴ 染料、印染废水；焦化废水；石油化工废水。
——————上述废水在脱色的同时，处理水中的BOD/COD值显着提高。
⑵ 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。
⑶ 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。
⑷ 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。

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