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鐵碳微電解填料微技術(shù)是目前處理高濃度、難降解有機廢水的一種理想工藝、又稱鐵碳法。鐵碳微電解填料屬性：2*2.5cm，碳黑色，不板結(jié)，低損耗，高強度......應用于各種有機廢水處理。
產(chǎn)品概述：
微電解技術(shù)是目前處理高濃度、難降解有機廢水的一種理想工藝、又稱內(nèi)電解。它是在無需外接電源的情況下自身產(chǎn)生1.2伏電位差對廢水進行電解處理能達到降解有機污染的目的。當系統(tǒng)通水后設備內(nèi)會形成無數(shù)的微電池系統(tǒng)構(gòu)成磁場產(chǎn)生電位差。鐵在酸性條件下釋放鐵離子生成新生態(tài)Fe2+。Fe2+具有氧化--還原的作用、能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反；⑴將六價鉻還原為三價鉻;⑵將汞離子還原為單質(zhì)貢；⑶將硝基還原為氨基；⑷將偶氮廢水的有色基團或助色基團氧化--還原；達到降解脫色作用；提高了廢水的可生化性。生成的Fe2+加減調(diào)PH值進一步產(chǎn)生Fe3+；Fe3+是一種很好的絮凝劑。它們的水合物具有較強的吸附-絮凝作用、Fe3+在減的作用下進一步產(chǎn)生氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑。它們的吸附能力遠遠高于那些外加化學藥劑水解得到的絮凝劑；分散在水污中的懸浮物、、有毒物、金屬離子及有極大分子能被吸附-絮凝沉淀。其工作原理：電化學、氧化—還原、物理吸附及絮凝--沉淀的共同作用對廢水進行處理。
1基本原理
微電解反應器內(nèi)的填料主要有兩種：一種為單純的鐵刨花；另一種為鑄鐵屑與惰性碳顆粒（如石墨、活性碳、焦炭等）的混臺填允體。兩種填料均具有微電解反應所需的基本元素：Fe和C。低電位的Fe與高電位的C在廢水中產(chǎn)生電位差，具有一定導電性的廢水充當電解質(zhì)，形成無數(shù)的原電池，產(chǎn)生電極反應和由此所引起的一系列作用，改變廢水中污染物的性質(zhì)，從而達到廢水處理的目的。
1.1電極反應
陽極（Fe）：
陰極（C）：
當有O2時：
由上述反應的標準電極電位E0可知，酸性充氧條件下電極反應的E0zui大，有O2存在得情況下電極反應進行得zui快，該反應不斷消耗廢水中的H＋，使其pH值上升。因此，pH低、酸度大時，氧的電極電位提高，微電池的電位差加大，促進了電極反應的進行。這從理論上解釋了酸性廢水微電解反應效果較好的原因。
1.2氧化還原反應
1.2.1鐵的還原作用
鐵是活潑金屬，在酸性條件下可使一些重金屬離子和有機物還原為還原態(tài)，例如：
（1）將汞離子還原為單質(zhì)汞：
（2）將六價鉻還原為三價鉻：
（3）將偶氮型染料的發(fā)色基還原：
（4）將硝基還原為胺基：
鐵的還原作用使廢水中重金屬離子轉(zhuǎn)變?yōu)閱钨|(zhì)或沉淀物而被除去，使一些大分子染料降解為小分子無色物質(zhì)，具有脫色作用，同時提高了廢水的可生化性。
1.2.2氫的氧化還原作用
電極反應中得到的新生態(tài)氫具有較大的活性。能與廢水中許多組分發(fā)生氧化還原作用，破壞發(fā)色、助色基團的結(jié)構(gòu)，使偶氮鍵破裂、大分子分解為小分子、硝基化臺物還原為胺基化合物，達到脫色的目的。一般地，[H]是在Fe2＋的共同作用下將偶氮鍵打斷、將硝基還原為胺基。
1.3電化學附集
當鐵與碳化鐵或其他雜質(zhì)之間形成一個小的原電池，將在其周圍產(chǎn)生一個電場，許多廢水中存在著穩(wěn)定的膠體如印染廢水，當這些膠體處于電場下時將產(chǎn)生電泳作用而被附集。
在電場的作用下，膠體粒子的電泳速度可由下式求出：
式中：V——膠體粒子的電泳速度（cms）
——電位（V）
D——分散介質(zhì)的介電常數(shù)
E——電場強度（Vcm）
——分散介質(zhì)的粘度（Pa?S）
K——系數(shù)
例如采用電位差為1.2V的廢鐵屑和焦炭粒，浸泡在電位為0.30mV的廢水溶液中，粒料間的分離距離為0.10cm，可以得到5-0-3cm/s的分離速度，從理論上計算20s就可完成電泳沉積過程。
1.4物理吸附
在弱酸性溶液中，鐵屑豐富的比表面積顯出較高的表面活性，能吸附多種金屬離子，能促進金屬的去除，同時鐵屑中的微碳粒對金屬的吸附作用也是不可忽視的。而且鑄鐵是一種多孔性的物質(zhì)，其表面具有較強的活性，能吸附廢水中的有機污染物，凈化廢水，特別是加入煙道灰等物質(zhì)時，其很大的比表面積和微晶表面上含有大量不飽和鍵和含氧活性基團，在相當寬的pH值范圍內(nèi)對染料分子都有吸附作用。
1.5鐵的混凝沉淀
在酸性條件下，用鐵屑處理廢水時，會產(chǎn)生Fe2和Fe3。Fe2和Fe3是很好的絮凝劑，把溶液pH調(diào)至堿性且有O2存在時，會形成Fe（OH）2和Fe（OH）3很好的絮凝劑，發(fā)生絮凝沉淀。反應式如下：
生成的Fe（OH）3是膠體絮凝劑，它的吸附能力高于一般藥劑水解得到的Fe（OH）3吸附能力。這樣，廢水中原有的懸浮物，通過微電池反應產(chǎn)生的不溶物和構(gòu)成色度的不溶性染料均可被其吸附凝聚。
2.1 pH值
通常pH值是一個比較關(guān)鍵的因素，它直接影響了鐵屑對廢水的處理效果，而且在pH值范圍不同時，其反應的機理及產(chǎn)物的形式都大不相同。一般低pH值時，因有大量的H＋，而會使反應快速地進行，但也不是pH值越低越好，因為pH值的降低會改變產(chǎn)物的存在形式，如破壞反應后生成的絮體，而產(chǎn)生有色的Fe2＋使處理效果變差。而pH值在中性或堿性條件下，許多實際運行表明進行得不理想或根本不反應。因此，一般控制在pH值為偏酸性條件下，當然這也因根據(jù)實際廢水性質(zhì)而改變。
2.2停留時間
停留時間也是工藝設計的一個主要影響因素，停留時間的長短決定了氧化還原等作用時間的長短。停留時間越長，氧化還原等作用也進行得越*，但由于停留時間過長，會使鐵的消耗量增加，從而使溶出的Fe2＋大量增加，并氧化成為Fe3＋，造成色度的增加及后續(xù)處理的種種問題。所以停留時間并非越長越好，而且對各種不同的廢水，因其成分不同，其停留時間也不一樣。建議設計參數(shù)：染料廢水停留時間為30min；硝基苯廢水停留時間為40～60min；制罐廢水停留時間為7～1Oh；制藥生產(chǎn)廢水停留時間為4h；含油廢水停留時間為30～40min。停留時間還取決于進水的初始pH值，進水的初始pH值低時，則停留時間可以相對取得短一點；相反，進水的初始pH值高時，停留時間也應相對的長一點。停留時間還反映了鐵屑用量，停留時間長也就是說單位廢水的鐵屑用量大。兩個參數(shù)可以相互校核，共同控制。
2.3 Fe/C比
加入碳是為了組成宏觀電池，當鐵中碳屑量低時，增加碳屑，可使體系中的原電池數(shù)量增多，提高對有機物等的去除效果。但當碳屑過量時，反而抑制了原電池的電極反應，更多表現(xiàn)為吸附，所以Fe/C比也應有一個適當值，且加入的碳的種類可以為活性炭或焦炭，碳種類對有機物等去除率影響不大，因此按經(jīng)濟因素考慮應選焦炭為，具體設計參數(shù)為FeC （體積比）=1～1.5。
2.4鐵屑粒度的影響
鐵屑粒度越小，單位重量鐵屑中所含的鐵屑顆粒越多，使電極反應中絮凝過程增加，利于提高去除率。另一方面鐵屑粒度越小，顆粒的比表面積越大。微電池數(shù)也增加，顆粒間的接觸更加緊密，延長了過柱時間，也提高了去除率。但粒度越小，使單位時間處理的水量太小，且易產(chǎn)生堵塞、結(jié)塊等不利影響，故一般的粒度以60～80目為佳。
2.5通氣量
對鐵屑進行曝氣利于氧化某些物質(zhì)，如三價砷等，也增加了對鐵屑的攪動，減少了結(jié)塊的可能性，且進行摩擦后，利于去除鐵屑表面沉積的鈍化膜，且可以增加出水的絮凝效果，但曝氣量過大也影響水與鐵屑的接觸時間，使去除率降低。在中性條件下，通過曝氣，一方面提供更充足的氧氣，促進陽極反應的進行。另一方面也起到攪拌、振蕩的作用，減弱濃差極化，加速電極反應的進行，并且通過向體系加入催化劑改進陰極的電極性能，提高其電化學活性來促進電極反應的進行，已取得了顯著效果。
2.6鐵屑活化時間
由于鐵屑表面存在有氧化膜鈍層，因此在使用之前應對鐵屑表面進行活化。研究表明，用*進行活化時，當進行20min后，反應的K值基本已經(jīng)穩(wěn)定，故活化時間可以以20min為宜。
2.7溫度
溫度的升高可使還原反應加快，但是加快zui大的是反應初期，且由于維持一定的溫度需要保溫等措拖，一般的工業(yè)應用不予以考慮，均在常溫下進行反應。
微電解工藝從開始應用到現(xiàn)今已表現(xiàn)出了許多的優(yōu)點，具體可概述如下：
（1）廢水處理中所用的鐵一般為刨花或廢棄的鐵屑（粉），處理酸性廢水時，減少了堿性物質(zhì)的投加，每噸廢水的處理費用一般為0.1元左右，符合“以廢治廢”的方針。
（2）可同時處理多種毒物，占地面積小，系統(tǒng)構(gòu)造簡單，整個裝置易于定型化及設備制造工業(yè)化。
（3）適用范圍廣，在多個行業(yè)的廢水治理中都有應用，如印染廢水、電鍍廢水、石油化工廢水等，均取得了較好的效果。
（4）處理效果好，從各個廠的實際運行來看，該工藝對各種毒物的去除效果均較理想。
（5）使用壽命長，操作維護方便，微電解塔（床）只要定期地添加鐵屑便可，惰性電極不用更換，腐蝕電極每年補充投入兩次。
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