铁碳微电解

铁碳微电解反应器反应原理示意图 1-1

铁碳微电解填料图 1-2

一、原理

当将铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中时，由于铁和碳之间的电极电位差，废水中会形成无数个微原电池。其中电位低的铁成为阳极，电位高的碳成为阴极，在酸性充氧条件下发生电化学反应，其反应过程如下：

阳极(Fe): Fe - 2e→ Fe²⁺,

阴极(C) : 2H⁺+2e→ 2[H]→H₂,

从反应中看出，产生的了初生态的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，即充氧和防止铁屑板结。还会发生下面的反应：

O₂+ 4H⁺ + 4e→2H₂O；

O₂+ 2H₂O + 4e→4OH^－；

2Fe²⁺ + 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、凝聚水中的污染物, 从而增强对废水的净化效果。

二、铁碳微电解的影响因素（，佳工艺条件）

对pH值、停留时间、铁碳比、曝气时间、进水COD浓度、温度对处理效果的影响。下面把文献中的结论总结一下。

1．pH值对处理效果的影响

pH值对铁碳处理有很大影响，进水的pH值越低，COD_Cr去除率越高。结论是进水pH值一般为2到4之间。原因低pH能提高氧的电极电位, 加大微电解的电位差, 促进电极反应。但pH过低会导致铁的消耗量大, 产生的铁泥也多，增加了处理费用。

2．HRT对处理效果的影响

    结论是停留时间从30min到120min，COD_Cr去除率逐步升高，其后再延长停留时间对出水效果影响不大。所以在HRT方面可以达到，优化效果。

3. 铁碳比:

铁碳按1∶1 的体积比或者质量比为2：1装入反应器。

4．温度：

在10℃的时候处理效果不好。温度提高, 电解速度加快，但只要达到常温就可以到达预期的处理效果。

5. 进水COD浓度：对铁碳池反应几乎没有影响。

6．曝气时间：

曝气量的增加会提高COD_Cr的去除率,增加了水中的溶解O₂。当曝气量达到3L/ min 后,COD_Cr去除率的提高就缓慢多了。