铁碳微电解法的工艺特点
铁碳微电解反应
铁碳微电解反应一、概述铁碳微电解反应是指在含有碳源的溶液中，通过外加电场作用下，铁离子与碳源发生反应，生成铁基合金或氧化物的过程。
该反应具有简单、高效、低成本等优点，在金属粉末制备、废水处理等领域得到广泛应用。
二、反应机理1. 铁离子还原在微电解过程中，外加电场作用下，铁离子会发生还原反应，从Fe3+还原为Fe2+。
2. 碳源氧化同时，在含有碳源的溶液中，碳源也会发生氧化反应。
常见的碳源有葡萄糖、甘油和聚乙烯醇等。
以葡萄糖为例，其氧化反应式为：C6H12O6 + 6H2O → 6CO2 + 24H+ + 24e-3. 铁离子与碳源反应在铁离子被还原为Fe2+的同时，它与氧化后的碳源发生反应。
在葡萄糖溶液中，产物主要是Fe-C合金和Fe3O4。
三、影响因素1. 外加电压外加电压是影响铁碳微电解反应的重要因素。
过高或过低的电压都会影响反应效果和产物质量。
2. 碳源种类不同种类的碳源对反应的影响也不同。
一般来说，含有羟基或醛基的化合物更容易被氧化。
3. 溶液pH值溶液pH值对反应速率和产物性质都有影响。
一般来说，酸性条件下反应速率较快，但产物易受到腐蚀；碱性条件下产物质量较好，但反应速率较慢。
4. 温度温度对反应速率也有很大影响。
一般来说，温度越高，反应速率越快。
四、应用领域1. 金属粉末制备铁碳微电解法可以用于制备各种金属粉末，如Fe、Ni、Co等。
与传统方法相比，该方法具有成本低、操作简单等优点。
2. 废水处理铁碳微电解法可以用于废水处理中，通过氧化还原作用去除废水中的有机污染物和重金属离子。
该方法具有高效、低成本等优点，适用于小型污水处理厂。
3. 电池材料制备铁碳微电解法可以用于制备电池材料，如LiFePO4。
与传统方法相比，该方法具有简单、快速等优点。
五、总结铁碳微电解反应是一种简单、高效、低成本的反应方式，在金属粉末制备、废水处理和电池材料制备等领域得到广泛应用。
其机理复杂，影响因素多样，需要根据具体情况进行调整。
铁碳微电解技术
铁碳微电解技术铁碳微电解技术是经过不断的优化改良，能真正快速、低成本处理含重金属、高COD、高色度、高氨氮等高浓度有机废水的处理的理想工艺，突破了传统方法：高成本、生化面积大、难达标的瓶颈。
技术特点：在短时间内（30-90分钟）去除污水中的有害物质。
包括：1、去除重金属：通过改变重金属元素的化学价，在催化和氧化的作用下变成金属化合沉淀物，将浓缩污泥内的重金属再分别提取出来，达到去除效果，去除率最高达99%。
2、去除色度：通过铁碳微电解的氧化作用产生新生氧，使色团受损而达到除色目的，最高去除率达98%。
3、去除COD：通过铁碳微电解的氧化作用断开大分子链，除了去除大部份COD值外，还能改善B/C值，有利后步生化处理，缩短生化时间及易于达标。
处理污水种类：A、含重金属污水：电镀厂、线路板厂、采矿企业污水、化学污水。
如果污水含氰化物小于60ppm，则不需分开处理，氰化物和重金属在反应时同时被去除，如果污水PH呈酸性，不需用瑊中和，可直接反应处理，反应完成出水自动变成中性或微瑊性。
减少了用瑊中和的步骤和成本。
B、高COD、高色度污水：皮革厂（包括生皮及蓝湿皮）、肖皮厂、印花厂、染厂、垃圾渗透液等高浓废水，通过氧化基铁碳微电解设备处理，污水中的COD和颜色大部份被去除，使后续生化变得轻松容易，大大减少生化时间和面积，从而减轻投资成本和处理成本。
一、电镀废水处理电镀厂废水：呈强酸性，有大量的氰化物和磷酸盐，在生产过程中还有铜、铬、锌、铅等重金属，用铁碳微电解技术处理电镀废水，含氰废水不用分开处理，且各种指标（包括重金属）全部达标排放。
铁碳微电解技术是利用填料具有微电池反应、絮凝作用、和吸附共沉等综合作用，对废水处理表现出十分显著的效果。
对技术原理作简要的分析：铁碳微电解技术原理：铁碳微电解产物具有很髙的化学活性，在阳极，产生的新生态Fe2+；在阴极，产生的活性[H]，均能与废水中许多污染物组份发生氧化还原反应，使大分子物质分解为小分子物质，使某些难生化降解的物质转变成容易处理的物质，提髙废水的可生化性。
铁碳微电解填料优点及存在的问题
铁碳微电解填料工艺的优点及存在的问题
微电解工艺从开始应用到现在已表现出了的优点，具体可概述如下：
1、废水处理中所用的铁一般为刨花或废弃的铁屑（粉），处理酸性废水时，将少了碱性物质的投加，每吨废水的处理费用一般为0.1元左右，符合“以废治废”的方针；
2、可同时处理多种毒物，占地面积小，系统构造简单，整个装置易于定型化及设备制造工业化；
3、适用范围广，在多个行业中的废水治理中都有应用，如：印染废水、电镀废水、石油化工废水等，均取得了较好的效果；
4、处理效果好，从各个厂的实际运行来看，该工艺对各种毒物的去除效果均较理想,；
5，使用寿命长，操作维护方便，微电解塔（床）只要定期的添加铁屑便可，惰性电极不用更换，腐蚀电极每年补充投入两次。
但该工艺在实际运行中也暴露了较多的问题，具体可概括如下：1、铁屑处理装置经一段时间的运行后，铁屑易结快，出现沟流等现象，大大降低处理效果。
吴金义等采用铁屑高频结孔技术有效的防止了铁屑结块现象的出现，这种技术在一定的温度下把铁屑烧结成类似活性炭的具体有较大比表面积的多孔结构的物质，其中这种技术有待于继续研究和发展。
其微电解塔高时，底部的铁屑压力作用过大，易结块，可能在运行过程中表面沉积沉淀物使铁产生钝化，降低处理效果而需定期反冲洗。
2、铁屑处理废水通常是在酸性条件下进行的，但在酸性条件下，溶出的铁量大，加碱中和时产生沉淀物多，增加加了脱水工段的负担，而废渣的最终归属也成了问题。
而且塔前与塔后的pH调节也繁琐，目前在中性条件下的废水处理还要待于进一步研究。
铁碳微电解+芬顿氧化法+混凝沉淀
铁碳微电解+芬顿氧化法+混凝沉淀一、概述在工业生产和日常生活中，随着污水排放量的增加，水污染成为了一个严重的环境问题。
为了解决水污染问题，人们提出了各种水处理方法。
其中，铁碳微电解、芬顿氧化法和混凝沉淀是三种常用的水处理方法。
本文将就这三种方法进行详细介绍和分析。
二、铁碳微电解1. 概述铁碳微电解是一种通过电化学方法去除水中污染物的技术。
该技术利用铁、铁碳合金或其他铁质电极在电解过程中释放出的铁离子与水中的氧气反应，产生氢氧化铁沉淀，并以此去除水中的固体颗粒、悬浮物和有机物。
2. 工作原理铁碳微电解技术的工作原理，主要是通过电极在电解过程中释放出的铁离子与水中的氧气反应，从而产生氢氧化铁沉淀，将水中的污染物吸附沉淀下来，然后通过过滤等方法将其去除。
3. 应用范围铁碳微电解技术适用于去除水中的重金属离子、有机物、胶体等物质，适用于工业废水、生活污水和农业排放水等各种类型的水体。
三、芬顿氧化法1. 概述芬顿氧化法是一种利用过氧化物氧化水中有机废物的技术。
该技术通过添加过氧化氢或次氯酸盐等氧化剂和铁盐等催化剂，在酸性条件下将水中的有机废物氧化分解，从而达到净化水体的目的。
2. 工作原理芬顿氧化法的工作原理是通过氧化剂和催化剂的分解产生自由基，自由基能够氧化水中的有机废物，将其分解为较小的无毒无害物质，达到净化水体的目的。
3. 应用范围芬顿氧化法适用于去除水中的有机废物、染料、苯酚等有机物质，适用于工业废水中有机物浓度高、难降解的问题。
四、混凝沉淀1. 概述混凝沉淀是一种利用混凝剂将水中的悬浮物或胶体凝聚成较大的沉淀物，从而达到净化水体的目的。
2. 工作原理混凝沉淀的工作原理是通过添加混凝剂，将水中的悬浮物或胶体凝聚成较大的沉淀物，然后通过重力沉降或机械过滤等方法将其去除，从而净化水体。
3. 应用范围混凝沉淀适用于去除水中的胶体、悬浮物和颗粒物等固体物质，适用于各种类型的水体，特别适用于预处理工业废水和生活污水中的固体颗粒物去除。
铁碳微电解处理化工污水工艺
铁碳微电解处理化工污水工艺一、铁碳微电解工艺优点1、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、适用范围广，处理效果好，成本低，操作维护方便；3、不需要消耗电力资源，反应速度快，处理效果稳总，不会造成二次污染二、铁碳微电解工艺处理化工污水的优势无机化工污水包括从无机矿物制取酸、碱、盐类基本化工原料的工业，这类生产中主要是冷却用水，排出的废水中含酸、碱、大量的盐类和悬浮物，有时还含硫化物和有毒物质。
有机化工污水则成分多样，包括合成橡胶、合成塑料、人造纤维、合成染料、油漆涂料、制药等过程中排放的废水，具有强烈耗氧的性质，毒性较强，且由于多数是人工合成的有机化合物，因此污染性很强，不易分解。
铁碳微电解工艺优势-微电解技术近年来发展成处理污水行业的的佼佼者，铁碳微电解工艺可以实现去除废水COD,脫除色度，提高废水可生化性。
那么铁碳微电解工艺用来处理化工污水具优势1、设备体积小，占地少，因此该法被称为淸洁处理法2、铁碳微电解技术很大一部分作用可以提高可生化性，特別是有利于亲铁细菌成活。
3、无二次污染。
铁碳微电解工艺无需添加任何氧化剂，絮凝剂等化学药品，电子转移只在电极以及污水溶液之间进行，不会产生二次污染。
4、维护方便，一年消耗15%左右到时候一年添加一次就行。
5、工艺灵活。
铁碳微电解工艺既可以单独处理，又可以和其他技术相结合，降低污水中的污染物。
6、反应条件温和，在常温常压下就可以反应，不需要通电等措施。
7、成本低。
吨水处理成本低，大约在一元钱左右。
三、铁碳微电解工艺的四大主要作用1、去除重金属离子，降低废水毒性，比如大蒜废水，电镀废水。
2、降低髙难度化工废水COD,3、提髙化工废水的可生化性。
4、降低染料、颜料、染料等废水的色度.。
铁碳微电解技术处理难降解废水的分析进展
微电解法是利用金属腐蚀原理，形成原电池对废水开展处理的良好工艺，具有使用范围广、工艺简单、处理效果好、抗高色度、高盐度、高 COD 能力强、处理后生化性能提高、运行成本合理等优点。
本文介绍了铁碳微电解技术在印染废水、重金属废水、制药废水、油田废水等难降解废水处理中的应用，并列出了铁碳微电解技术工艺的影响因素。
微电解法是利用金属腐蚀原理，形成原电池对废水开展处理的良好工艺，又称为内电解法、零价***、铁屑过滤法、铁碳法。
该工艺自诞生开始就引起了许多国家的重视，如美国、苏联、日本等。
20 世纪 70 年代，由前苏联的科学工作者首先把铁屑用于印染废水的处理。
该法于 20 世纪 80 年代引入我国，是近 30 年来被广泛应用于印染、重金属、制药、油田废水等污水处理中的一种新兴的电化学方法，其具有使用范围广、工艺简单、处理效果好等特点，特别对于高盐度，高 COD 以及色度较高的废水的处理较其他工艺具有更加明显的优势。
难生物降解的废水经微电解工艺处理后 B/C 值(生化需氧量与化学需氧量的比值)大大提高，有利于后续生物处理效果的提高。
国内普通将该工艺用于废水的预处理，或者与其他工艺结合使用以到达去除污染物的目的。
1 铁碳微电解系统的组成根据铁碳微电解取出废水有机污染物的基本原理，可以将铁碳微电解系统分为两大部份，一是微电解氧化复原阶段，二是混凝沉淀阶段，具体流程如下：废水在适宜的 pH 条件下，通过(曝气)铁碳微电解反应，降解部份有机物，同时破坏一些生化难降解有机物构造，降低或者去除废水生物毒性。
将微电解出水的 pH 值调节至碱性条件下，发生混凝反应，铁离子形成 Fe(OH)2 和 Fe(OH)3 ，在供氧充足条件下，可以将 Fe2+氧化成 Fe3+ ，进一步发生氧化复原反应，降解有机物，同时新生态的 Fe(OH)3 具有更好的混凝吸附效果。
最后 Fe(OH)2 和 Fe(OH)3 在助凝剂作用下，发生絮凝吸附作用，再次吸附去除部份有机污染物，并减少污泥体积量。
铁碳催化微电解技术概览
120创新技术中国环境监察铁碳催化微电解技术概览文︱赵峰微电解技术通过具有不同电极电位的金属与金属（或非金属）形成微电池，利用其产生的电池效应实现对工业废水的处理。
与其他废水处理技术相比，具有适用范围广、处理的效果好、成本低廉、操作维护方便、不需要消耗电力资源等特点，并能实现废弃物的资源化利用，微电解技术对于难降解高浓度的工业废水有很好的处理效果。
铁碳微电解技术于20世纪80年代引入中国，其微电池的基本组成为价格低廉的铁（阳极）和碳（阴极）。
早期的铁碳微电解填料主要使用铁屑和焦炭，存在板结钝化、添加量大、混合不均匀、效果不持久等诸多问题，因此没能实现工业应用。
2008年以后，铁碳微电解填料采用高温烧结成型技术，解决了板结钝化等诸多实际使用中的问题，且在铁碳配比、反应器等方面开展了更多的研究，该技术的实际应用成为可能。
目前，全国有多家铁碳填料的生产厂家，但难以在工业废水处理应用中推广，其主要原因在于，不同的工业废水具有不同的污染物特征，污染物浓度也不相同，因此需要不同配方的铁碳微电解填料和相关的综合废水处理技术，而目前这方面的工作较为欠缺。
基于此，一些具有强盛创新力的企业在铁碳催化微电解技术处理工业废水领域已探索多年，在焦化废水、印染废水、造纸废水、电镀废水及化工废水等难降解高浓度工业废水治理方面开展了大量的实验室研究和现场中试研究工作，掌握了铁碳催化微电解填料（催化剂的添加及配比），铁碳催化微电解应用技术，形成了自主关键技术，并逐渐开展了实际工程应用。
一、铁碳微电解的作用机理1.电化学反应烧结成型的铁碳填料中，铁-碳颗粒之间存在着电位差而形成了无数个细微原电池，这些细微原电池是以电位低的铁作为阳极，电位高的碳作为阴极。
电极反应如下：阳极： Fe-2e →Fe 2+ E 0(Fe/ Fe 2+)=-0.44 V 阴极： 2H ++2e →H 2↑ E 0(H +/ H 2)=0.00 V 有氧存在时，阴极反应如下：O 2+4H ++4e →2H 2O E 0(O 2)=1.23 V O 2+2H 2O+4e →4OH - E 0(O 2/ OH -)=0.41 V 2.氧化还原反应电极反应生成的产物（如新生态的H +）具有很高的活性，能够跟废水中多种组分发生氧化还原反应，包括许多难生物降解（如染料）和有毒的物质（如硝基苯）都能够被有效的降解，可破坏有色废水中发色物质的发色结构；同时，单质金属铁能够和废水中金属活动顺序排在铁之后的重金属离子发生置换反应，也能还原硝基，还原生成的亚硝基在有铵存在时生成N 2。
铁碳微电解填料生产工艺
包容架构式微电解技术是铁炭微电解技术的一次技术革命。
去除率
81%
91.5%
造纸废水:主要含有木质素、纤维素、挥发性有机酸、无机胶盐以及油墨、染料等污染物，有臭味。
某造纸厂水处理结果：
水质指标
原水
一级微电解
总工艺
CODCr/mg/L
2250
1012.
173
去除率
55%
92.3%
屠宰废水：废水中含有大量的血水、动物内脏、毛发等含氮有机质，是典型的高氨氮浓度、高有机物浓度、高悬浮物浓度的“三高”废水。
46.2%
0.15
7处理效果比较
电镀废水：主要含有镀件漂洗水、废槽液、设备冷却水和冲洗地面水等。
某五金电镀厂水处理结果：
水质指标
原水
一级微电解
总工艺
CODCr/mg/L
1035
476
120
去除率
54%
88.4%
化工废水：排放量大、毒性大、有机物浓度高、含盐量高、色度高、难降解化合物含量高。
某化工厂水处理结果：
4、使用寿命长、处理过程中只消耗少量的微电解剂。
5、产品使用过程中形成原生态的亚铁或铁离子，具有比普通混凝剂更好的混凝作用。
6、该方法可以达到化学沉淀除磷的效果，还可以通过还原除重金属；
7、催化微电解工艺不但可兼容现有的处理工艺，还有协同增效作用。
3生产工艺特点
铁碳微电解工艺
微电解法浅谈微电解法,又称为内电解法、零价铁法、铁屑过滤法、铁碳法,是近30年来被泛应用于染料、印染、重金属、农药废水处理的一种新兴的电化学方法，铁碳微电解具有使用范围广、工艺简单、处理效果好等特点，尤其对于高盐度，高COD 以及色度较高的工业废水的处理较其他工艺具有更加明显的优势。
难生物降解的废水经铁碳微电解工艺处理后B/C 比大大提高，有利于后续生物处理效果的提高。
国内一般将该工艺用于废水的预处理，或者与其他工艺联合以达到去除污染物的目的。
目前，微电解处理技术的研究与应用主要针对某一种或某一类工业废水，尚未形成系统的理论与技术。
微电解工艺的电解材料一般采用铸铁屑和活性炭或者焦炭，当材料浸没在废水中时，发生内部和外部两方面的电解反应。
一方面铸铁中含有微量的碳化铁，碳化铁和纯铁存在明显的氧化还原电势差，这样在铸铁屑内部就形成了许多细微的原电池，纯铁作为原电池的阳极，碳化铁作为原电池的阴极；此外，铸铁屑和其周围的炭粉又形成了较大的原电池。
电极反应生成的产物具有很高的活性，能够跟废水中多种组分发生氧化还原反应，包括许多难生物降解和有毒的物质都能够被有效的降解；同时，金属铁能够和废水中金属活动顺序排在铁之后的重金属离子发生置换反应;其次，经铁碳微电解处理后的废水中含有大量的Fe 2+，将废水调制中性经曝气之后则生成絮凝性极强的Fe （OH ）3，能够有效的吸附废水中的悬浮物及重金属离子如Cr 3+○11，其吸附性能远远高于一般的Fe （OH ）3絮凝剂。
铁碳微电解就是通过以上的各种作用达到去除水中污染物质的目的。
废水处理中的应用进展：1、在印染废水处理中的应用：近年来由于印染技术的不断进步和有机合成染料新产品的不断出现，使得印染废水具有pH 低,色泽深,毒性大,生物可降解性差等特点○7。
因此，铁碳微电解用于印染废水的处理体现出了其他工艺不可比拟的优势。
分别对色度300倍，COD 为602mg/L ，pH 为9.76和色度700倍，COD 为1223mg/L ，pH 为5.76 的两种不同的印染废水进行处理，研究发现，当铁碳体积比为1：1，pH 为3.0左右，反应时间20～30 min 时，对色度的去除率能够达到95%以上，同时COD 的去除率能也能够达到60~70%○3。
微电解铁碳填料原理及应用
微电解铁碳填料原理及应用微电解原理：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微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。
它是在不通电的情况下，利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。
,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。
其次，要对污水进行前处理，如果污水中有油或大量的SS，要把油和SS去掉。
微电解工艺怕油，过多油脂会包裹铁碳微电解填料，使其处理效率下降。
优点：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。
使用注意事项1、曝气反应完的废水一定要经过絮凝沉淀，取上清液检测出的COD才是最终的COD值，如不絮凝沉淀，那检测结果将不准确。
微电解填料实验就是这样子，不取上清澈检测就如没做实验一个效果。
2、微电解填料实验还需要在底部曝气且是反应过程中的持续曝气。
曝气即往里充入空气，一般实验室用养鱼的充气设备即可。
3、另外值得一提的是，微电解填料厂家的技术人员对微电解技术非常了解和熟悉，做的实验也多，而很多企业自己的技术人员对该铁碳填料并不了解，所以，当您拿到铁碳微电解填料的时候请先联系您的业务经理，随时沟通实验情况，这样有问题可以及时分析，不至于好东西做不出好效果。
铁碳微电解填料
铁碳微电解填料
1 什么是铁碳微电解填料
铁碳微电解填料是一种水处理用填料，它是以金属铁和活性碳作
为主要原材料，通过特殊的制备工艺加工而成。
该填料具有良好的吸
附性能和微电解氧化能力，可作为水处理领域中的一种重要材料，用
于污水处理、雨水收集等方面。
2 特性和优势
铁碳微电解填料与常规的填料相比，具有以下显著的特性和优势：
1.高效吸附：铁碳微电解填料具有活性碳吸附和微电解氧化两种
作用，能够高效率地去除水中的各种污染物。
2.使用寿命长：因为铁碳微电解填料具有长效的吸附和氧化性能，可以多次使用，不易疲劳和变质。
3.安全环保：由于铁碳微电解填料主要由金属铁和活性炭组成，
因此不含任何有毒有害成分，使用安全可靠，对环境没有任何危害。
3 应用领域
铁碳微电解填料可以广泛应用于各个领域的水处理中，具体包括：
1.污水处理：铁碳微电解填料可以用于对污水中的有害物质进行
去除和转化，达到净化水质的目的。
2.雨水收集：在城市雨水收集系统中，铁碳微电解填料可以作为一种重要媒介物，减少雨水污染。
3.地下水修复：针对地下水中的污染物，如有机物、重金属等，铁碳微电解填料可以进行钝化、吸附和氧化，有效去除污染物。
4 结论
随着水环境的日益恶化，对于水处理领域用于治理污染问题的材料也日益丰富。
铁碳微电解填料的出现，使得对于水质的净化处理方案更加多样化。
同时，铁碳微电解填料因其卓越的吸附和氧化能力，被广泛应用于各个领域，为水环境治理作出了积极的贡献。
铁碳微电解工艺处理各类废水实验及效果
铁碳微电解工艺处理各类废水实验及效果铁碳微电解法可以用来处理各种高难度废水，废水的种类有哪些呢?处理的效果是怎么样的呢?下面普茵沃润小编就给大家详细介绍一下。
铁碳微电解工艺如何处理废水?效果如何?普茵沃如铁碳微电解工艺的优势：1.降低废水COD2.破环断链，提高废水可生化性3.去除重金属离子，降低废水的毒性4.脱除废水的色度那么这个四个方面是如何应用在案例中的呢?1)制药废水目前，制药废水处理面临的主要问题是污染物种类多、浓度高且成分复杂，冲击负荷大，部分废水中抗生素的存在抑制生化处理时微生物的生长，可生化性差，色度高等特点。
工程实践表明，铁碳微电解法对各种成分的制药废水COD、色度都具有较好的去除效果，同时B/C有所提高。
2) 焦化废水目前我国对焦化废水主要的处理工艺主要是A/O和A-A/O工艺，但是由于出水中含有高浓度的氨氮、高毒性的CN和以及难以生物降解的有机物等，对微生物均有抑制作用。
因此，有人利用微电解技术对A2/O进水或者出水分别进行预处理和深度处理，最后使出水达到了国家一级排放标准。
利用铁碳微电解和Fenton试剂联合氧化法对焦化废水进行预处理，大大降低了后续生物处理的有机负荷并提高了生物处理的效率。
3)印染废水印染废水中的有机污染物主要来源于染料及染整添加剂，近年来由于印染技术的不断进步和有机合成染料新产品的不断出现，使得印染废水具有pH低，色泽深，毒性大，生物可降解性差等特点。
因此，铁碳微电解用于印染废水的处理体现出了其他工艺不可比拟的优势。
用铁炭微电解法对印染废水进行处理，结果表明pH为3，接触时间20～30 min，色度的去除率都能达到90%以上，COD去除率也能达到60%左右。
对于COD很高或者出水要求较高的印染，单纯的用铁炭微电解工艺处理并不能达到出水要求，常使之与其他的高级氧化处理工艺相结合，作为生物处理的预处理。
4)分散染料废水分散染料是疏水性较强的非离子型染料。
这种废水具有污染物浓度高、色度高、酸碱度高、毒性大的特点，因而处理难度大。
铁碳填料微电解工艺技术原理
铁碳填料微电解工艺技术原理1、技术概述铁碳填料微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。
它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的铁碳填料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。
当系统通水后，设备内会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。
在处理过程中产生的新生态[H]、Fe2+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用；生成的Fe2+进一步氧化成Fe3+，它们的水合物具有较强的吸附-絮凝活性，特别是在加碱调pH值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量吸附水中分散的微小颗粒，金属粒子及有机大分子。
其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。
该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便，不需消耗电力资源等优点。
铁碳填料微电解工艺用于难降解高浓度废水的处理可大幅度地降低COD和色度，提高废水的可生化性，同时可对氨氮的脱除具有很好的效果。
传统上微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木炭，使用前要加酸碱活化，使用的过程中很容易钝化板结，又因为铁与炭是物理接触，之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用，这导致了频繁地更换铁碳填料，不但工作量大成本高还影响废水的处理效果和效率。
另外，传统微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间，增加了吨水投资成本，这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。
2、铁碳填料微电解技术特点：(1)反应速率快，一般工业废水只需要半小时至数小时；(2)作用有机污染物质范围广，如：含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物质等都有很好的降解效果;(3)工艺流程简单、使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定。
铁碳微电解技术概述
1.4.1 铁炭微电解技术概述微电解技术，又称内电解、铁还原、铁炭法•零价铁法、铁屑过滤法等技术，是被广泛研究与应用的一项废水处理技术。
1.4.2 铁炭微电解作用机理(1) 氧化还原反应铁是活泼金属，在偏酸性水溶液中能够发生如下反应:Fe+2H+—Fe2++H2f当水中存在氧化剂时Fe2+可进一步被氧化为Fe3+。
从铁的电极电位可以知道，在金属活动顺序表中排在铁后面的金属有可能被铁置换出来而沉积在铁的表面上。
同样，其他氧化性较强的离子或化合物也会被铁或亚铁离子还原成毒性较小的还原态。
铁的还原能力也可使某些有机物被还原成还原态物质:硝基苯可被活性金属还原成胺基就是其中一例，还原后的胺基有机物颜色较淡，且易被微生物氧化分解，使废水中的色度得以降低，可生化性提高为进一步的生化处理创造了条件。
(2) 原电池反应铸铁是铁和碳的合金，即由纯铁和碳化铁(Fe3C)及一些杂质组成，碳化铁为极小的颗粒，分散在铁内，且碳化铁的腐蚀趋势低。
因此，当铸铁屑浸入水中时就构成了成千上万个细小的微电池，纯铁为阳极，碳化铁及杂质则成为阴极，发生电极反应，这就是微观原电池。
当体系中有活性炭等宏观阴极材料存在时，又可以组成宏观原电池。
这样，铁屑在受到微原电池腐蚀的同时又受到大原电池的腐蚀，因而能加速电极反应。
其基本电极反应如下: 阳极反应: Fe-2e —Fe2+E(Fe2+/Fe)=-0.44 V 阴极反应:2H++2e-—2[H] —H2E O(H+/H 2)=0.ooV当有。
2存在时：02+4H++4e—2H2 0(酸性溶液)(1.4)E O(O2)=1.23V02+2H2 0+4e—40H-(碱性及中性溶液)(1.5)E0(02/0H-)= 0.40V 当然，阴极过程也可以是有机物的还原。
由上述电极反应的电极电位可知，在酸性充氧情况下电极反应的E0最大，反应(1.4)进行的最快，该反应不断消耗废水中的日+而使其pH上升，因此，反应的pH 低、酸度大时，氧的电极电位提高，微电池的电位差加大，促进了电极反应的进行。
铁碳微电解设计
铁碳微电解设计一、引言铁碳微电解是一种通过电解铁碳合金进行水处理的新技术。
在传统的电解池中，使用的是铁板作为阳极，而在铁碳微电解中，电解槽内填充了具有良好电导性质和高比表面积的碳材料。
这种设计不仅提高了电解反应的效率，还降低了材料的成本。
本文将从设计原理、工艺步骤和应用前景等方面对铁碳微电解进行深入探讨。
二、设计原理铁碳微电解的设计是基于电化学原理的。
在铁碳微电解槽中，铁板作为阳极，碳材料作为阴极。
当外加电源提供电流经过电解槽时，阳极上的铁离子会发生氧化反应，而阴极上的水则会发生还原反应。
这些反应产生的碳酸根离子和氢离子可以有效去除水中的有害物质，如重金属离子和有机物。
三、工艺步骤铁碳微电解的工艺步骤如下：1. 材料准备准备好所需的碳材料和铁板，并确保它们的质量和尺寸符合设计要求。
同时，需要准备好电解槽和电源等设备。
2. 槽液调配根据处理水的性质和目标，调配出适当的槽液。
槽液的组成应包括电解质和水，其比例可根据实际情况进行调整。
3. 槽液预处理将槽液进行预处理，去除其中的悬浮物和颗粒物。
这可以通过过滤、沉淀或其他物理处理方式实现，以保证后续的电解反应能够顺利进行。
4. 装配电解槽将铁板和碳材料按照设计要求装配到电解槽中。
电解槽的设计应考虑到槽液的流动性和接触性，以提高反应的效率。
5. 进行电解反应将电解槽连接到电源上，并设置适当的电流和电压。
根据实际情况，可以选择恒流或恒压方式进行电解反应，以达到最佳的处理效果。
6. 收集产物经过电解反应后，收集产生的固体沉淀物和电解液。
这些产物需要进行进一步的处理和处置，以确保其不对环境造成污染。
7. 处理后工艺根据处理后槽液的情况，可以选择进行再生或再利用。
同时，需要对电解槽进行清洗和维护，以保证下次处理的效果。
四、应用前景铁碳微电解作为一种环保、高效的水处理技术，具有广阔的应用前景。
它可以应用于污水处理、饮用水净化、工业废水处理等领域，有效去除水中的有害物质，降低水污染。
铁碳微电解技术
铁碳微电解技术一、铁碳微电解法概述铁屑(较多使用铸铁屑)为铁-碳合金,当浸没在废水溶液中时,就构成一个完整的微电池回路,形成一种内部电解反应,这就是微电解。
而在铸铁屑中再加入惰性碳(如石墨、焦炭、活性炭、煤等)颗粒时,铁屑与炭粒接触,形成的大原电池即为铁碳微电解法。
二、技术原理铁碳微电解技术主要利用了铁的还原性、铁的电化学性、铁离子的絮凝吸附三者共同作用来净化废水。
铁碳微电解工艺的电解材料一般采用铸铁屑和活性炭或者焦炭，当材料浸没在废水中时，发生内部和外部两方面的电解反应。
一方面铸铁中含有微量的碳化铁，碳化铁和纯铁存在明显的氧化还原电势差，这样在铸铁屑内部就形成了许多细微的原电池，纯铁作为原电池的阳极，碳化铁作为原电池的阴极，在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应，使铁变为二价铁离子进入溶液。
此外，铸铁屑和其周围的炭粉又形成了较大的原电池，因此在利用微电解进行废水处理的过程实际上是内部和外部双重电解的过程，或者称之为存在微观和宏观的原电池反应。
另外，为了增加电位差，促进铁离子的释放,也可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)=1.23VO2+ 2H2O + 4e →4OH-E(O2/OH-)=0.41VFe2+ + 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、凝聚水中的悬浮物及重金属离子,且吸附性能远远高于一般的Fe(OH)3，从而增强对废水的净化效果。
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铁碳微电解法的工艺特点 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
铁碳微电解法的工艺特点
近年来，微电解法在许多行业的废水处理中都有大量应用，工艺已日趋成熟。
影响微电解处理效果的因素主要有废水pH值、停留时间、处理负荷、铁屑粒径、铁炭比、通气量、微电解材料选择及组合方式等，有的还会影响反应的机理[3]。
一般来说：
1）入水pH值应选偏酸性，可控制到3-6.5，酸性过强虽能促进微电解的作用，但破坏了后续的絮凝体，且铁的消耗量较大，后续处理负荷重，产生铁泥多。
随着微电解的进行，废水中的H+逐渐被消耗而导致pH值升高，从而使得微电解反应趋于缓和。
2）停留时间也是影响微电解处理效果的重要因素，其长短直接关系到微电解反应的进程。
一般处理效果随停留时间延长而提高，但当到达一定时间后反应基本停止，且停留时间过长会带来铁消耗量大，反色等不利因素，停留时间不足则反应不完全。
不同的废水其污染物不同，所需反应时间也差异很大。
因此，针对某种特定的废水，其水力停留时间应通过试验确定。
3）对填料进行曝气有利于某些物质的氧化，也增加对铁屑的搅动，减少结块，能及时去除铁屑表面沉积的钝化膜，还可增加出水的絮凝效果。
但曝气量过大也影响废水与铁屑的接触时间，使有机物去除率降低。
而在中性条件下曝气一方面供氧，促进阳极反应的进行，另一方面也起到搅拌，震荡的作用，减弱浓差极化，加速电极反应的进行。
4)向体系中加入催化剂(如金属氧化物CuO，Mn0
2、A1
2
3
，等)能改进阴极的电极性
能，提高其电化学活性，效果显着[4]。
盐类(如氯化钠，氯化氨)的存在由于提高了废水的电导率也有助于电解反应的进行
5)合适的填料铁炭比例可使填料在废水中形成的微电池数量最大化，从而达到最佳处理效果。
一般铁炭质量比可控制在一定范围内，0.5-30:1之间，针对不同的生产废水，合适的铁炭质量比能达到不同的处理效果。
6）填料粒径越小，它的比表面积就越大，在废水中形成的微电池数量也越多，微电解反应的速度就越快．对废水的处理效果就越好。
但在实际工程中，采用小的填料粒径会导致更为严重的填料板结问题，综合考虑、最好使用填料粒径在10-20之间的铁粉。
一般铁粉来源困难，广泛使用的是工厂的废铸铁屑。
7 )微电解出水的后处理中和沉降的pH值。
一般微电解出水中不可避免会含有一定浓度的亚铁离子，不仅干扰CODcr的测定，还会带来反色等不利因索，故应设法除去。
目前
而除去。
有资广泛使用的加碱混凝法就是加入碱溶液使亚铁离子沉淀为墨绿色的Fe(OH)
2
料报道，中和沉降适宜的pH值为8-8.5。
理论计算亚铁离子完全沉淀的pH值为8.95，一般应调节pH值为9以上。
8)材料选择,不同成分，不同杂质的材料反应活性不同，故对应的处理效果差异较大。
一般阳极材料采用铸铁屑，小碎铁块、铸铝屑等，阴极材料则采用焦炭、活性炭、石墨、煤粉等，故可进行很多搭配。
微电解工艺处理运用实例
由于微电解过程包含了氧化还原、电附集、物理吸附、絮凝沉降以及铁作为催化剂的多种作用。
而不同的废水成分差异很大，不同的有机物其降解难易程度不同，因此对应的微电解工艺参数也差异很大。
下面列举几种微电解处理的运用实例
1)偶氮染料废水
张宗恩等选用上海某染料厂总排水口的废水为实验水样。
研究结果表明：经微电解处理后，废水色度去除率达95%，CODcr去除率达40%，并指出脱色机理主要是基于还原作用，使偶氮键-N=N-断裂，从而破坏整个偶氮染料分子的共轭发色体系，到达脱色的目的。
偶氮分子的结构对还原作用也有一定影响。
2）分散染料废水
分散染料是疏水性较强的非离子型染料。
这种废水具有污染物浓度高、色度高、酸碱度高、毒性大的特点，因而处理难度大。
大连染料厂的分散芷青等6种废水是由24股不同工序产生的废水组成，COD高达1000mg/L，色度8000倍，BOD5/COD<0.18，不能直接生化处理，化学絮凝、化学氧化法不能有效处理。
薛大明等采用微电解法对该废水进行处理。
研究结果：高浓度分散染料废水经三级微电解处理后，废水色度去除率达97.5%，CODcr去除率达64.4%，BOD5/COD上升为0.302，大大提高了可生化性。
3）印染废水
刘兴旺通过对铁屑进行改性，并与其他一些活性填料助剂结合使用处理印染废水，研究结果表明：该法可以大大提高铁屑对废水的处理效果。
改性后的脱色率及COD去除率比单纯的铁屑提高20%—30%，延长使用寿命1.5—1.8倍。
4）含酚废水
张天胜等对微电解法处理含酚废水进行了研究，分析了该法处理含酚废水的原理和各种因素对处理效果的影响，废水来自天津市化工厂苯酚车间蒸馏工段，为略带浑浊的无色液体，pH值为6-7，酚的质量分数为5%-10%。
在最佳条件下，处理前酚浓度为285.6mg/L，处理后为0.625mg/L，脱色率达99.8%。
对高质量浓度的含酚废水，微电解法处理能收到很佳的效果。
5）DDNP废水
DDNP废水中主要污染物是二硝基重氮酚，它作为主要的起爆炸药而广泛应用于各种火工行业，这种废水染色深，成分复杂。
马晓龙等采用微电解对DDNP废水进行脱色处理，大量实验表明：废水起始pH控制在2.5左右，脱色率达95%以上，该法优于絮凝法和吸附法，投资少，设备简单，运行费用低。
6）制药废水
皱振扬等应用微电解法处理四环素制药废水时，向Fe-C体系中加入一定量的Mn2+、Zn2+，其原理是Mn2+、Zn2+吸附在活性炭表面上，可能有一定催化氧化有机物作用，有利于产生絮凝作用。
与水解-生化治理工艺比较，该法投资较少、效益较高、切实可行。
另外张亚楠等运用铸铁屑处理新乡市制药有限公司无环鸟苷、肌苷及病毒唑三者的生产混合废水，原水COD高达6000-8000mg/L，BOD5/COD可进一步提高到0.9。
7）竺麻废水
作为纺织印染工业常见的废水，传统的处理工艺效果差、投资大。
詹艳等利用微电解法对重庆市金帝工业集团公司的苎麻生产废水进行了预处理研究。
结果表明：最佳工艺条
件下（起始pH值为2-3，停留时间40min），COD去除率大于32%，脱色率达47%-60%，
并且发现适量金属氧化物加入铁炭填料后（如CuO、MnO
2、Al
2
O
3
）均能使废水COD去除率
提高至48%以上。
并通过正交对比提出微电解影响因子的影响大小依次为：pH值>反应温度>通气量>停留时间。
8）含氰废水
氰化物是一种剧毒物质，在电镀、农药、染料中间体等工业废水中都含大量的CN-,对人和其它动物造成很大的威胁。
韦海朝等对含氰废水处理方法作了系统的评述，目前通常使用化学法，过氧化氢法，O
3
处理法和电化学氧化法。
微电解反应能分解CN-，而去除其
污染，电极反应为：CN-+2OH--2e=CNO-+H
2O，2CNO-+4OH--6e=2CO
2
+N
2
+2H
2
O 该法不仅可以通
过絮凝共沉淀法处理，而且不需提供外加电源，节约大量电能。
此外，微电解法在屠宰场废水，木薯酒槽废水、医院废水、化纤废水、高浓度毛发废水、农药中间体废水等众多废水的治理中有着广泛应用前景。