一、關(guān)于鐵炭微電解的簡介
什么是鐵炭微電解：
是指鐵和炭在電解質(zhì)溶液中自發(fā)產(chǎn)生的微弱電流分解廢水中污染物的一種污水處理工藝。
將鐵屑和炭顆粒浸沒在酸性廢水中時，由于鐵和炭之間的電極電位差（0.9～17V），廢水中會形成無數(shù)個微原電池。這些微電池是以電位低的鐵成為陽極，電位高的炭做陰極，在含有酸性電解質(zhì)的水溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。
在應(yīng)中產(chǎn)生的大量初生態(tài)的Fe2+和新生態(tài)的[•H]，它們具有化學(xué)活性，能改變廢水中許多有機物的結(jié)構(gòu)和特性，使有機物發(fā)生斷鏈、開環(huán)等作用。
鐵炭微電解工藝是集氧化、還原、電沉淀、絮凝、吸附、架橋、卷掃及共沉淀等多功能于一體。
鐵炭微電解工藝優(yōu)點：
適用范圍廣，處理效果好，成本低，操作維護方便，不需要消耗電力資源，反應(yīng)速度快，處理效果穩(wěn)定，不會造成二次污染，提高廢水的可生化性，可以達到化學(xué)沉淀除磷，可以通過還原除重金屬，也可以作為生物處理的前處理，利于污泥的沉降和生物掛膜。
目前成熟運用的行業(yè)有：化工、制藥、染料、顏料、橡膠助劑、酚醛樹脂、電鍍、線路板、垃圾滲濾液、印染、煤化工等。
反應(yīng)過程中鐵和炭去哪里了
在高溫?zé)Y(jié)的鐵炭微電解填料中鐵和炭不是以大顆粒形式存在，而是以合計結(jié)構(gòu)的形式存在。
反應(yīng)中鐵變?yōu)槎r鐵離子存在于廢水中，通過后續(xù)的絮凝而沉淀出來；炭隨著鐵的溶解不斷的脫落，脫落后的極其細小炭粒會吸附著污染物質(zhì)進入沉淀池經(jīng)絮凝沉淀。
二、鐵炭微電解法在廢水處理中的研究進展及應(yīng)用現(xiàn)狀
鐵炭微電解的作用機理
1、微電解一般工作原理：
鐵炭微電解是基于電化學(xué)中的原電池反應(yīng)。
當(dāng)鐵和炭浸入電解質(zhì)溶液中時，由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差，因而會形成無數(shù)的微電池系統(tǒng),在其作用空間構(gòu)成一個電場。
陽極反應(yīng)產(chǎn)生的新生態(tài)二價鐵離子具有較強的還原能力，可使某些有機物還原，也可使某些不飽和基團(如羧基—COOH、偶氮基-N＝N-)的雙鍵打開，使部分難降解環(huán)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。
此外，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(diào)節(jié)廢水的pH可使鐵離子變成氫氧化物的絮狀沉淀，吸附污水中的懸浮或膠體態(tài)的微小顆粒及有機高分子，可進一步降低廢水的色度，同時去除部分有機污染物質(zhì)使廢水得到凈化。
陰極反應(yīng)產(chǎn)生大量新生態(tài)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(fā)生氧化還原反應(yīng)，使有機大分子發(fā)生斷鏈降解，從而消除了有機廢水的色度，提高了廢水的可生化性。
鐵炭原電池反應(yīng)：
陽極：Fe - 2e → Fe2+ E (Fe/Fe2+) = 0.44V
陰極：2H+ + 2e → H2 E (H+/H2) = 0.00V
當(dāng)有氧存在時,陰極反應(yīng)如下：
O2 + 4H+ + 4e → 2H2O E (O2) = 1.23V
O2 + 2H2O + 4e → 4OH- E (O2/OH-) = 0.41V
鐵炭微電解技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用進展
在制藥廢水處理中的應(yīng)用
目前，制藥廢水處理面臨的主要問題是污染物種類多、濃度高且成分復(fù)雜,沖擊負荷大，部分廢水中抗生素的存在抑制生化處理時微生物的生長，可生化性差,色度高等特點。
工程實踐表明，鐵炭微電解法對各種成分的制藥廢水COD、色度都具有較好的去除效果，同時B/C有所提高。
