微電解的工作原理是基於電化學、氧化還原、物理吸附和絮凝沈澱的共同作用來處理廢水。該方法適用範圍廣,處理效果好,成本低,操作維護方便,無需消耗電力資源。該工藝可大大降低cod和色度,提高廢水的可生化性,對氨氮的去除有很好的效果。傳統微電解工藝使用的微電解材料壹般為鐵屑和木炭,使用前需要經過酸堿活化,使用過程中容易鈍化硬化。同時,由於鐵和碳是物理接觸,兩者之間容易形成隔離層,使微電解無法繼續進行,失去作用,導致電解材料頻繁更換,不僅工作量大、成本高,而且影響廢水處理的效果和效率。
二、鐵碳微電解原理,鐵碳填料的反應原理(即鐵碳填料處理難降解工業有機廢水的原理):
(1)電子流:利用鐵和碳之間的電位差,鐵和碳之間存在1.4V的自然電位差。當鐵碳填料浸泡在廢水溶液中時,廢水溶液作為導電溶液,廢棄的微電解填料價格遠高於水中汙染物作為電解質的價格。在鐵和碳的自然電位差形成的弱電場作用下,鐵會釋放出電子,電子會在電場的作用下從陽極移動到陰極。電子在運動的過程中會有穿過汙染物的概率,尤其是長鏈物質或者含有苯環的物質。長鏈物質或含苯環的碳鏈通過成對電子相互連接。當溶液中單個電子穿插時,單個電子會被碳鏈中的成對電子吸引,這樣微電解填料的價格就會形成3電子結構,這是壹種非常不穩定的結構。壹定時間後,3電子結構會自動爆炸,長鏈物質會分成兩部分。電子不斷穿插,運動後的碳鏈會重新分裂,這樣碳鏈會越來越短。這樣,難降解的物質就會轉化為易降解的物質。同時可以降低COD。
(2)還原性:當鐵碳填料浸入廢水溶液中時,作為陽極的鐵會失去電子,變成鐵離子,新生成的鐵離子具有非常強的還原性,可以還原廢水中的難降解物質。
(3)氧化:當電子插入廢水中時,也會穿過水分子。水分子分解時,會產生大量的氫自由基、氧自由基和羥基自由基。這些新的生態自由基具有非常強的氧化性,可以將廢水中的有機物完全氧化成二氧化碳和水。從而完全降低COD。
(4)電泳:電子在廢水中移動時,會用微電解填料吸附帶正電荷的汙染顆粒,吸附在電子上的汙染物在移動到陰極後被中和,然後沈入底部被去除。
(5)絮凝:失去電子後會形成鐵離子,新生態鐵離子加入堿液後會形成氫氧化亞鐵。氫氧化亞鐵是壹種良好的絮凝劑,能吸附廢水中的大量有機物進行絮凝沈澱。