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微電解；機(jī)理；廢水處理 引言 在難降解工業(yè)廢水的處理技術(shù)中，由于廢水的BOD5/CODcr低，且成分復(fù)雜，對(duì)微生物活性具有較強(qiáng)的抑制性，直接生化具有很大的難度，必須進(jìn)行強(qiáng)化預(yù)處理，改變?cè)瓘U水的難生化性及分子結(jié)構(gòu)，為此經(jīng)常會(huì)涉及到鐵碳微電解工藝及曝氣鐵碳微電解工藝進(jìn)行廢水的預(yù)處理，以提高廢水的可生化性，保證后繼生物工藝的進(jìn)行，保證出水達(dá)標(biāo)。 1反應(yīng)原理 微電解法是利用鐵屑和炭粒構(gòu)成原電池，通過(guò)微電場(chǎng)作用使帶電膠粒脫穩(wěn)聚集而沉降，并且新生態(tài)Fe2+和［H］與廢水中許多組分發(fā)生還原作用，破壞有機(jī)污染物的發(fā)色或助色基團(tuán)而使廢水脫色，本質(zhì)利用金屬腐蝕原理，形成原電池對(duì)廢水進(jìn)行處理的良好工藝，又稱為內(nèi)電解法、零價(jià)鐵法、鐵屑過(guò)濾法、鐵碳法，是一項(xiàng)被廣泛研究與應(yīng)用的廢水處理技術(shù)。因其工藝簡(jiǎn)單、操作方便且可達(dá)到“以廢治廢”的目的，近年來(lái)受到廣泛重，但是，大量研究結(jié)果表明，該法在應(yīng)用中存在諸多缺陷；運(yùn)行一段時(shí)間后由于鐵的腐蝕，容易出現(xiàn)結(jié)塊和溝流，使處理效果降低同時(shí)鐵屑表面會(huì)生成一層金屬氧化物和氫氧化物膜，致使鐵屑鈍化，進(jìn)而導(dǎo)致微電解過(guò)程中斷，影響處理效果。 當(dāng)將鐵屑和碳顆粒浸沒在酸性廢水中時(shí)，由于鐵和碳之間的電極電位差，廢水中會(huì)形成無(wú)數(shù)個(gè)微原電池。其中電位低的鐵成為陽(yáng)極，電位高的碳成為陰極，在酸性充氧條件下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)過(guò)程如下： 陽(yáng)極(Fe):Fe-2e→Fe2+， 陰極(C):2H++2e→2[H]→H2， 從反應(yīng)中看出，產(chǎn)生的了初生態(tài)的Fe2+和原子H，它們具有高化學(xué)活性，能改變廢水中許多有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和特性，使有機(jī)物發(fā)生斷鏈、開環(huán)等作用。若有曝氣，即充氧和防止鐵屑板結(jié)。還會(huì)發(fā)生下面的反應(yīng)： O2+4H++4e→2H2O； O2+2H2O+4e→4OH－； 2Fe2++O2+4H+→2H2O+Fe3+。 反應(yīng)中生成的OH－是出水pH值升高的原因，而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐漸水解生成聚合度大的Fe(OH)3膠體絮凝劑，可以有效地吸附、凝聚水中的污染物，從而增強(qiáng)對(duì)廢水的凈化效果。 2鐵碳微電解法的工藝特點(diǎn) 近年來(lái)，微電解法在許多行業(yè)的廢水處理中都有大量應(yīng)用，工藝已日趨成熟。影響微電解處理效果的因素主要有廢水pH值、停留時(shí)間、處理負(fù)荷、鐵屑粒徑、鐵炭比、通氣量、微電解材料選擇及組合方式等，有的還會(huì)影響反應(yīng)的機(jī)理。一般來(lái)說(shuō)： 1）入水pH值應(yīng)選偏酸性，可控制到3-6.5，酸性過(guò)強(qiáng)雖能促進(jìn)微電解的作用，但破壞了后續(xù)的絮凝體，且鐵的消耗量較大，后續(xù)處理負(fù)荷重，產(chǎn)生鐵泥多。隨著微電解的進(jìn)行，廢水中的H