微電解工藝概述：

鐵碳微電解法是一種理想的廢水預(yù)處理方法，其流程短，設(shè)備簡(jiǎn)單、去除率高，在運(yùn)行過(guò)程中僅消耗少量的酸和鐵屑，費(fèi)用很低，故該方法具有推廣的實(shí)用價(jià)值。做好傳統(tǒng)微電解工藝的改進(jìn)工作必將使微電解法得到更大發(fā)展，有助于在廢水處理中取得更好的處理效果。 

微電解工藝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(duì)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(huì)形成無(wú)數(shù)的微電池系統(tǒng),在其作用空間構(gòu)成一個(gè)電場(chǎng)。在處理過(guò)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(duì)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(shí)對(duì)氨氮的脫除具有很好的效果。

微電解基本原理、作用：

原電池反應(yīng)：

將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱為原電池。

在原電池中，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。發(fā)生氧化反應(yīng)的一極上有電子流出，做負(fù)極，失去電子的物質(zhì)是還原劑。電子通過(guò)原電池的負(fù)極流向正極，在正極上氧化劑得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。

組成原電池有四個(gè)的條件，這四個(gè)條件是：

（1）電極 由兩塊活潑性能不同的金屬作為原電池的兩個(gè)電極?；顫姷慕饘偈请姵氐呢?fù)極，不活潑金屬（或非金屬導(dǎo)體）是電池的正極。

（2）電解質(zhì)溶液 根據(jù)電解材料，可以選擇酸、堿、鹽溶液作為組成的電解質(zhì)溶液。

（3）導(dǎo)線 用以連接兩極，才能使浸入電解質(zhì)溶液的兩極形成閉合回路，組成正在工作的原電池。鐵與碳直接接觸（解決了電子跨越界面問(wèn)題），電子以鐵為導(dǎo)體。

（4）能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng)

電子流動(dòng)（電場(chǎng)作用）：

鐵元素與碳元素之間存在一個(gè)自然地1.2V≈1.4V的電位差。在鐵碳之間自然電位差形成的微弱電場(chǎng)之下，鐵會(huì)釋放出電子，電子在電場(chǎng)的作用之下由陽(yáng)極向陰極移動(dòng)。電子在移動(dòng)的過(guò)程中會(huì)有穿過(guò)廢水中的膠體粒子和細(xì)小分散的污染物，特別是長(zhǎng)鏈物質(zhì)或者是含有苯環(huán)的物質(zhì)被電子穿過(guò)的概率更高。電子繼續(xù)穿插，鍛煉之后的碳鏈又會(huì)被分割，這樣碳鏈（有機(jī)污染物）就會(huì)越來(lái)越短，難降解的大分子、長(zhǎng)鏈、有毒類、苯環(huán)類物質(zhì)就會(huì)轉(zhuǎn)化為容易降解的物質(zhì)，提高可生化性（B/C比值）同時(shí)能夠降低COD。

污染物的氧化還原反應(yīng)：

每個(gè)（污染物）物質(zhì)都有各自的氧化態(tài)和還原態(tài)，廢水中的膠體粒子和細(xì)小分散的污染物一般都帶有電荷，在微電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生電泳，向相反電荷的電極移動(dòng)在陽(yáng)極被氧化，在陰極被還原，生成新的物質(zhì)通過(guò)沉積在電極表面或沉淀于水中或轉(zhuǎn)化為氣體等無(wú)毒無(wú)害成分被分離去除。

廢水中呈溶解狀態(tài)的的有機(jī)污染物（如色、嗅、味、COD）及還原性無(wú)機(jī)離子（如CNˉ氰、S2ˉ硫、Fe2﹢、Mn2﹢錳等）都可通過(guò)氧化反應(yīng)去除，而廢水中呈溶解狀體的許多重金屬離子（如汞、鎘、銅、銀、金、六價(jià)鉻、鎳等）都可通過(guò)還原法去除。

氫、鐵、Fe2+的氧化還原作用：

負(fù)極（鐵）：鐵被氧化Fe-2e-=Fe2+

正極（碳或碳化鐵）：溶液中的H+被還原2H++2e-=H2↑

鐵是活潑金屬，有較強(qiáng)還原能力。

電極反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)中得到的新生態(tài)氫[H]以及Fe和Fe2＋都具有很高的化學(xué)活性，能與廢水中的許多污染物發(fā)生氧化還原反應(yīng)。如使偶氮基斷裂而破壞發(fā)色基團(tuán)、使大分子降解為小分子，具有脫色和提高廢水可生化性的作用。

鐵離子的絡(luò)合、混凝作用：

在酸性條件下，用鐵碳微電解處理廢水時(shí)，會(huì)產(chǎn)生Fe2+和Fe3＋離子。新生態(tài)的Fe2+和Fe3+具有很好的絮凝作用，溶液在堿性條件下且有O2（曝氣充氧）存在時(shí)，會(huì)形成Fe(OH)2（氫氧化亞鐵）和Fe(OH)3（氫氧化鐵膠體），吸附能力高于一般藥劑水解得到的Fe(OH)3（氫氧化鐵膠體）吸附能力。同時(shí)其中的Fe離子能與許多有機(jī)物形成墨綠色的絡(luò)合物。這樣，廢水中原有的懸浮物、膠體和油類等及通過(guò)內(nèi)電解反應(yīng)產(chǎn)生的不溶物和構(gòu)成色度的染料及相當(dāng)一部分水溶性有機(jī)物均可被其絡(luò)合、吸附凝聚而從廢水中分離去除。

鐵的置換作用：

鐵是活潑金屬，電極電位E0 (Fe2+／Fe)＝- 0．44V，它具有還原能力，可將在金屬活動(dòng)順序表中排于其后的金屬置換出來(lái)而沉積在鐵的表面，如鎳、錫、鉛、銅、銀、錳、鋅等 。當(dāng)鐵不斷被腐蝕時(shí)，這些微小的沉積金屬粉粒也一起隨廢水流出，而在后續(xù)的堿中和絮凝沉淀時(shí)一同被分離去除。

沉淀與共沉淀作用（加堿）：

微電解出水加堿中和絮凝沉淀是微電解工藝中的組成部分，通常用石灰乳、氫氧化鈣、*等。

作為中和用堿液，本身就是一個(gè)助凝劑，它不僅價(jià)格便宜，而且形成的沉淀污泥也易于脫水，更重要的是能與許多污染物反應(yīng)形成沉淀物而被分離除。