一、什么是微电解反应器？

微电解法，又称内电解法、铁还原法、铁炭法、零价铁法等。该方法处理废水的原理是：利用铁屑中的铁和碳组分构成微小原电池的正极和负极，以充入的废水为电解质溶液，发生氧化-还原反应，形成原电池。新生态的电极产物活性极高，能与废水中的有机污染物发生氧化还原反应，使其结构、形态发生变化，完成难处理到易处理、由有色到无色的转变。

铁屑内电解法处理废水过程中，发生如下反应：

阳极（Fe）： Fe-2e→Fe2+ E0(Fe2+/Fe)=-0.44V

阴极（C）：

在酸性条件下：2H++2e→H2↑ E0（H+/H2、=0.0V

在碱性或中性条件下：

O2+2H2O+4e→4OH-→E0（O2/OH-）=+0.4V

电极反应生成的产物具有很高的化学还原活性。在偏酸性废水中，电极反应产生的新生态H能与废水中的有机物和无机物组分发生氧化还原反应，能使废水中的发色基团破坏甚至使高分子断链，从而达到脱色的目的。

同时，铁是活泼金属，在酸性条件下可把某些硝基化合物还原成可生物降解的胺基合物，提高BOD5/COD比值，即增强可生化性。反应式如下：

R-NO2+2Fe+4H+→R-NH2+2H2O+2Fe2+

电解生成的铁离子、亚铁离子经水解、聚合而形成的氢氧化铁、氢氧化亚铁聚合体，以胶体形式存在，具有沉淀、絮凝和吸附作用，与污染物一起絮凝产生沉淀，可以去除废水中的有机物。同时在原电池周围的电场作用下，废水中带电胶粒和杂质通过静电引力和表面能的作用附集、凝聚，也可以使废水得到净化。总之，铁炭内电解法处理废水是絮凝、吸附、架桥、卷扫、电沉积、电化学还原等综合效应的结果。

二、微电解反应器原理

当将填料浸入电解质溶液中时,由于Fe和C之间存在1.2V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，阳极反应生成大量的Fe2+进入废水,进而氧化成Fe3+,形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂。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,从而消除了有机物尤其是印染废水的色度,提高了废水的可生化度。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。

 

三、常见的微电解反应器问题

1、优点：微电解反应器适用范围广，处理效果好，成本低，操作维护方便，不需要消耗电力资源，反应速度快，处理效果稳定，不会造成二次污染，提高废水的可生化性，可以达到化学沉淀除磷，可以通过还原除重金属，也可以作为生物处理的前处理，利于污泥的沉降和生物挂膜。

2、处理后碳去哪里了：在填料中碳不是以大颗粒形式存在，而是以非常细小的形式存在，反应中随着铁的消耗碳也在不断地脱落，脱落后的细小碳粒会吸附着污染物质进入沉淀池经絮凝沉淀。

3、为什么不需要更换填料：铁和碳是同时消耗的，填料中铁和碳的比例永远不会改变，因此填料的消耗只是量的改变，而不是质变。所以随着填料的消耗只需要添加新填料就可以了。

4、强度问题：经过1050度以上的高温烧结使得新型铁碳微电解填料的物理强度可达到1000Kg/CM2,足以承受20m水柱压力。因此填充在微电解塔中安全可靠。

 

5、为什么不板结：传统填料的板结现象是因为铁颗粒没有被碳颗粒分散均匀的缘故，铁颗粒之间容易生锈板结。而新型微电解填料经过特殊的高温烧结工艺使得本填料中的铁和碳以铁碳包容构架的形式存在，铁骨架与碳链相互交叉，这种交叉性使得铁颗粒被碳颗粒均匀的分散了，因此不会板结。

6、物理结构：多孔构架式结构，大小1cm*3cm,比表面积1.2m2/g,比重1.1吨/m3。

9、处理效果：一般反应只需要30—60min,cod去除率50%--75%，氨氮去除率40%左右，运行稳定。

7、使用成本：每方水的处理成本约0.4-0.6元。

8、填料概述：新型催化活性微电解填料—具有高低电位差的金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成，具有铁碳一体化、融合催化剂、微孔构架式合金结构、比表面积大、活性强、电流密度大、作用效率高等特点。作用于废水，可高效去除cod、降低色度、提高可生化性、处理效果稳定，可避免运行过程中的填料钝化，板结等现象。

 

9、 适用废水种类：特别针对有机物浓度大、毒性高、色度高、难生化废水的处理、可大幅降低废水的色度和cod，提高废水的可生化性，可广泛应用于印染、化工、电镀、制药、农药、酒精等各类工业废水的处理及处理水回用工程。

四、铁碳微电解应用废水的种类

铁碳微电解针对有机物浓度大、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。

1、染料、印染废水；焦化废水；石油化工废水；橡胶助剂废水。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。

 

五、铁碳微电解注意事项

1、微电解填料在使用前注意防水防腐蚀，运行一旦通水后应始终有水进行保护，不可长时间暴露在空气中，以免在空气中被氧化，影响使用；

2、微电解系统运行过程中应注意合适的曝气量，不可长时间反复曝气；

3、微电解系统不可长时间在碱性条件下运行；

4、油脂类废水必须先隔油；

5、对于一些特殊废水，铁碳微电解工艺仅仅能起到破链的作用，即把大分子链破解为稍小的小分子链物质，COD这时会不降反升，对于这种情况，后续采取芬顿工艺作为补充，会起到更好的电解效果；

6、其它注意事项根据微电解反应基础原理。