微电解/微电解法

微电解

微电解的概念：

微电解是利用金属腐蚀原理，形成原电池对废水进行处理的良好工艺，又称内电解、铁碳法等。目前是处理高浓度高度难降解有机废水的理想工艺。该技术自诞生开始，即在美、苏、日等国家引起广泛重视，已有很多的利，并取得了一些实用性的成果。该技术是在20世纪7O年代应用到废水治理中的，而我国从2O世纪8O年始这一领域的研究。当时的微电解工艺所采用的材料主要是废铁屑和活性炭颗粒的混合物，虽然具有“以废治废”的意义，但是因为铁屑和活性炭的物理密度不同，导致水流冲击作用力之下，铁屑和活性炭出现分层现象。铁屑会沉底，活性炭颗粒会上浮的表层。这种分层现象一方面导致铁屑和活性炭颗粒接触不良从导致效果下降；另一方面导致铁屑和铁屑之间接触太紧密从而形成铁屑结块。因为这种现象导致在当时这种虽然良好的工艺没有得以大范围。对以上现象，我们通过科研开发利用高温冶炼技术将铁和碳融合为一体合金--新型铁碳微电解填料。从而将两种物转化为单一物，从而彻底客服了分层现象，也同时解决了由此导致的分层现象和结块现象。

通过冶炼等手段将铁及贵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铁炭一体可以避免分层和板结的产生。

包容架构式微电解技术是铁炭微电解技术的技术革命。她的广泛应用将为化工等行的发展带来新的生机。

铁炭包容式微电解技术采用固定流化床运行方式，其操作维护方便，运行安全可靠。

微电解工作原理：

铁碳微电解填料浸入废水中时，由于铁和碳之间的电极电位差，废水中会形成个微原电池。这些细微电池是以电位低的铁成为阴极,电位高的碳做阳极,在含有性电解的水溶液中发生电化学反应的。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。由于铁离子有混凝作用,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比较稳定的絮凝物而去除，为了增加电位差，促进铁离子的释放,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 →H2　　E(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→2H2O　 E (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、凝聚水中的污染物,从而增强对废水的净化效果。

 微电解对度去除有明显的效果。这是由于电极反应产生的新生态二价铁离子具有较强的还原能力,可使某些有机物的发团—NO２、亚—NO 还原成—NH2，另类有机物的可生化性也明显高于类有机物;新生态的二价铁离子也可使某些不饱和发团(如羧—COOH、偶氮-N＝N-) 的双键打开,使发团破坏而除去度,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值 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度,同时去除部分有机污染物使废水得到净化。