微电解设备的全面讲解

 一、概 述

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。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。该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，同时对氨氮的去除也具有一定的效果。

铁炭微电解技术是废水（特别是高浓度、高毒性化工废水）进入生化处理之前行之有效的预处理方法。

二、技术特点

（一）铁炭包容式微电解系统是由反应器、填料、配水系统、曝气系统组成。

1.微电解反应器

可根据现场情况设计成圆形罐体、方形池体。其体积可根据水处理量而定，一般圆形罐体直径不超过3m。

2.配水系统

配水系统部分由提升泵、流量计和管路等组成。

3.曝气系统

曝气系统部分由风机、管路和阀门等组成，气水比为3:1

注：根据用户要求进行配置。

（二）我公司设计生产的铁碳微电解塔特点如下： 

●反应速率快，一般工业废水只需要三十分钟至一个小时；
●作用有机污染物质范围广，如：含有氨氮、硝基、卤代基结构的难降解有机物质；
●采用的铁碳合金填料以前用铁屑作为填料，*解决了设备“结块”现象。
●增设曝气系统，降低铁碳填料表面被污染的程度，保持铁碳填料的高活性，*解决了设备“钝化”现象。
●设备结构充分考虑到进水、布水的连续均匀，*解决了设备“短流”现象。

●具有良好的混凝效果,COD 去除率高；
●该方法既可以作为单独的处理方法，又可作为生物法的预处理工艺 ，除废水的生化性得到提高外，有利于活性污泥的沉降性能和生物膜法的挂膜性能；
●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。

三、工作原理

铁炭微电解是基于电化学中的原电池反应。在废水PH3-4的条件下，当铁和炭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。阳极反应产生的新生态二价铁离子具有较强的还原能力，可使某些有机物还原，也可使某些不饱和基团(如羧基—COOH、偶氮基-N＝N-)的双键打开，使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性。此外，二价和三价铁离子是良好的絮凝剂，特别是新生的二价铁离子具有更高的吸附-絮凝活性，调节废水的pH可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀，吸附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子，可进一步降低废水的色度，同时去除部分有机污染物质使废水得到净化。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，从而消除了有机废水的色度，提高了废水的可生化性。

铁炭原电池反应：

阳极：Fe - 2e → Fe²⁺  E (Fe/Fe²⁺) = 0.44V

阴极：2H⁺+ 2e → H₂  E (H⁺/H₂) = 0.00V

当有氧存在时,阴极反应如下：

O₂+ 4H⁺+ 4e → 2H₂O   E (O₂) = 1.23V

O₂+ 2H₂O + 4e → 4OH^-  E (O₂/OH^-) = 0.41V

四、微电解图片：