微電解設備

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微電解設備是利用鐵屑和炭粒構成原電池，通過微電場作用使帶電膠粒脫穩聚集而沉降，並且新生態Fe2+和[H]與廢水中許多組分發生還原作用，破壞有機汙染物的發色或助色基團而使廢水脫色，本質利用金屬腐蝕原理，形成原電池對廢水進行處理的良好工藝，又稱為內電解法、零價鐵法、鐵屑過濾法、鐵碳法，是一項被廣泛研究與應用的廢水處理技術。微電解設備，因其工藝簡單、操作方便且可達到“以廢治廢”的目的，近年來受到廣泛重視。

一、工作機理

鐵碳微電解反應器機物的發色基團硝基—NO2 、亞硝基—NO 還原成胺基—NH2 ，新生態的二價鐵離子也可使某些不飽和發色基團（如羧基—COOH、偶氮基-N＝N-）的雙鍵打開，使發色基團破壞而除去色度，同時二價和三價鐵離子是良好的絮凝劑，特別是新生的二價鐵離子具有更高的吸附-絮凝活性，調節廢水的pH 可使鐵離子變成氫氧，是當廢水在酸性條件下， Fe和C之間存在1.2V的電極電位差，其中，碳的電位高，成為微陰極；鐵電位低，為微陽極。

鐵碳微電解反應器

腐蝕電池與電解電極在酸性溶液中構成無數的微型電解回路，在其作用空間構成一個電場。在這一反應體係中，陽極反應生成大量的Fe2+進入廢水，進而氧化成Fe3+，形成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑。陰極反應產生大量新生態的[H]和[O]，各電極反應的主要機理如下：

微陽極：Fe-2e→Fe2+　【E0 (Fe2+/Fe)= -0.44V】

微陰極：2H+ + 2e → 2[H] → H2 (酸性溶液中)

【E0 (H+/H2)=0.00V】

在充氧狀態時

O2 + 4H+ + 4e → 2H2O (酸性溶液中)

【E0 (O2/H2O)=1.22V】

O2＋H2O＋2e → HO2－＋OH－

HO2－ → OH－＋[O]

在PH以及反應時間適當時，可實現下列反應：

NO-2 + 4H+ + 3e → 2/1N2+2H2O

NO-3+ 6H+ + 5e → 2/1N2+3H2O

二、生化反應的改善

微電解設備，對廢水COD、色度去除和可生化性能改善的機理

1、微電解設備對廢水COD去除有明顯的效果，是陰極反應產生大量新生態的[H]和[O]，在偏酸性的條件下，這些活性成分均能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應，使廢水的COD大幅度降低。

2、微電解設備對色度去除有明顯的效果，是由於電極反應產生的新生態二價鐵離子具有較強的還原能力，可使某些有機物的發色基團硝基—NO2 、亞硝基—NO 還原成胺基—NH2 ，新生態的二價鐵離子也可使某些不飽和發色基團(如羧基—COOH、偶氮基-N＝N-) 的雙鍵打開，使發色基團破壞而除去色度，同時二價和三價鐵離子是良好的絮凝劑，特別是新生的二價鐵離子具有更高的吸附-絮凝活性，調節廢水的pH 可使鐵離子變成氫氧化物的絮狀沉澱，吸附汙水中的懸浮或膠體態的微小顆粒及有機高分子，可進一步降低廢水的色度，同時去除部分有機汙染物質使廢水得到淨化。

鐵碳微電解反應器

3、催化微電解對可生化性有明顯的改善是反應產生的新生態二價鐵離子及大量新生態的[H]，具有較強的還原能力，能把廢水中硝基類有機物還原成胺基類有機物，而一般胺基類有機物的可生化性明顯高於硝基類有機物，同時在充氧狀態下產生的大量新生態的 [O]，使部分難降解環狀和長鏈有機物分解成易生物降解的小分子有機物而提高可生化性。

三、處理效果

微電解設備

1、對有毒廢水、含重金屬及高分子合成等難生化廢水效果明顯。

2、材料微孔發達，比表麵積大，反應活性強，對重汙染工業廢水處理效率高。

3、運行穩定，抗衝擊力強，確保後續生化單元穩定高效運行。

4、反應效率高，停留時間短，占地少，投資費用省。

5、針對不達標廢水站改造，方便簡單。隻需在調節池後增加一級微電解裝置，其他設施不需任何改動提高廢水的可生化性，使後段生化係統處理效率大幅提高，從而實現出水水質達標的目標。

6、規整球形結構，堆密度低，便於衝洗，確保係統隨時隨地處於暢通、活性、高效狀態。

7、材料與汙染物反應後緩慢溶解，無鈍化，無堵塞，隻需定期補加即可，管理簡單方便。

8、反應效率高，30-60%，消耗少，汙泥量大幅降低50-80%，運行成本低（30-80%）。