什么是微電解？原理是？影響因素分析

2022-07-27 10:09:02 作者：2200 2319

基于金屬腐蝕原理的微電解工藝是一種高效、經濟、綠色的工業廢水處理技術,在廢水處理等環保領域廣受關注。那么，什么是微電解技術?原理是?影響因素有哪些?本文將具體介紹。

微電解

1.微電解

微電解技術又被稱為內電解法、鐵碳電解法等，主要利用金屬腐蝕原理降解廢水，具有不消耗電力資源、處理速度快且效果好的優點。隨著微電解技術的發展，微電解技術于20世紀80年代引入我國，主要用來處理制藥廢水、印染廢水、紡織廢水等難處理的工業廢水。

2.微電解技術原理

該方法處理廢水的原理是：利用鐵屑中的鐵和碳組分構成微小原電池的正極和負極，以充入的廢水為電解質溶液，發生氧化-還原反應，形成原電池。新生態的電極產物活性極高，能與廢水中的有機污染物發生氧化還原反應，使其結構、形態發生變化，完成難處理到易處理、由有色到無色的轉變。

鐵屑內電解法處理廢水過程中，發生如下反應：

陽極(Fe)：

Fe-2e Fe2+ E0(Fe2+/Fe)=-0.44V

陰極(C)：

在酸性條件下：

2H++2e H2 E0(H+/H2)=0.0V

在堿性或中性條件下：

O2+2H2O+4e 4OH- E0(O2/OH-)=+0.4V

電極反應生成的產物具有很高的化學還原活性。在偏酸性廢水中，電極反應產生的新生態H能與廢水中的有機物和無機物組分發生氧化還原反應，能使廢水中的發色基團破壞甚至使高分子斷鏈，從而達到脫色的目的。

電化學富集作用：微電解反應中陽極鐵和陰極碳之間存在電極差，鐵、碳以及廢液之間會形成許多原電池。廢水中存在大量的電子，電子在廢水中運動時會吸附帶正電的污染顆粒，吸附在電子上的污染物運動到陰極被中和后沉淀到反應器底部進而被除去。

物理吸附作用：微電解填料中的活性碳，具有高度發達的表面性質，如表面積、孔隙率和表面化學性質，是良好的吸附劑，可以快速高效的吸附廢水中的污染物。微電解反應產生的鐵離子絮凝體也具發達的孔隙結構和較高的比表面積，對廢水中的污染物也具有較好的吸附作用。

3.微電解技術影響因素

(1)入水pH值

應選偏酸性，可控制到3-6.5，酸性過強雖能促進微電解的作用，但破壞了后續的絮凝體，且鐵的消耗量較大，后續處理負荷重，產生鐵泥多。隨著微電解的進行，廢水中的H+逐漸被消耗而導致pH值升高，從而使得微電解反應趨于緩和。

(2)停留時間

也是影響微電解處理效果的重要因素，其長短直接關系到微電解反應的進程。一般處理效果隨停留時間延長而提高，但當到達一定時間后反應基本停止，且停留時間過長會帶來鐵消耗量大，反色等不利因素，停留時間不足則反應不完全。不同的廢水其污染物不同，所需反應時間也差異很大。因此，針對某種特定的廢水，其水力停留時間應通過試驗確定。

(3)向體系中加入催化劑

(如金屬氧化物CuO，Mn02、A1203，等)能改進陰極的電極性能，提高其電化學活性，效果顯著。鹽類(如氯化鈉，氯化氨)的存在由于提高了廢水的電導率也有助于電解反應的進行。

(4)填料粒徑

粒徑越小，它的比表面積就越大，在廢水中形成的微電池數量也越多，微電解反應的速度就越快.對廢水的處理效果就越好。但在實際工程中，采用小的填料粒徑會導致更為嚴重的填料板結問題，綜合考慮、最好使用填料粒徑在10-20之間的鐵粉。一般鐵粉來源困難，廣泛使用的是工廠的廢鑄鐵屑。

(5)對填料進行曝氣

有利于某些物質的氧化，也增加對鐵屑的攪動，減少結塊，能及時去除鐵屑表面沉積的鈍化膜，還可增加出水的絮凝效果。但曝氣量過大也影響廢水與鐵屑的接觸時間，使有機物去除率降低。而在中性條件下曝氣一方面供氧，促進陽極反應的進行，另一方面也起到攪拌，震蕩的作用，減弱濃差極化，加速電極反應的進行。

(6)合適的填料鐵炭比例

可使填料在廢水中形成的微電池數量最大化，從而達到最佳處理效果。一般鐵炭質量比可控制在一定范圍內，0.5-30:1之間，針對不同的生產廢水，合適的鐵炭質量比能達到不同的處理效果。

(7)材料選擇

不同成分，不同雜質的材料反應活性不同，故對應的處理效果差異較大。一般陽極材料采用鑄鐵屑，小碎鐵塊、鑄鋁屑等，陰極材料則采用焦炭、活性炭、石墨、煤粉等，故可進行很多搭配。

以上梳理了微電解技術的定義、原理及影響因素，希望對你有所幫助，如果你想了解更多相關內容，敬請關注三個皮匠報告的行業知識欄目。

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