什么是微电解？原理是？影响因素分析

2022-07-27 10:09:02 作者：2200 2634

基于金属腐蚀原理的微电解工艺是一种高效、经济、绿色的工业废水处理技术,在废水处理等环保领域广受关注。那么，什么是微电解技术?原理是?影响因素有哪些?本文将具体介绍。

微电解

1.微电解

微电解技术又被称为内电解法、铁碳电解法等，主要利用金属腐蚀原理降解废水，具有不消耗电力资源、处理速度快且效果好的优点。随着微电解技术的发展，微电解技术于20世纪80年代引入我国，主要用来处理制药废水、印染废水、纺织废水等难处理的工业废水。

2.微电解技术原理

该方法处理废水的原理是：利用铁屑中的铁和碳组分构成微小原电池的正极和负极，以充入的废水为电解质溶液，发生氧化-还原反应，形成原电池。新生态的电极产物活性极高，能与废水中的有机污染物发生氧化还原反应，使其结构、形态发生变化，完成难处理到易处理、由有色到无色的转变。

铁屑内电解法处理废水过程中，发生如下反应：

阳极(Fe)：

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

阴极(C)：

在酸性条件下：

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

在碱性或中性条件下：

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

电极反应生成的产物具有很高的化学还原活性。在偏酸性废水中，电极反应产生的新生态H能与废水中的有机物和无机物组分发生氧化还原反应，能使废水中的发色基团破坏甚至使高分子断链，从而达到脱色的目的。

电化学富集作用：微电解反应中阳极铁和阴极碳之间存在电极差，铁、碳以及废液之间会形成许多原电池。废水中存在大量的电子，电子在废水中运动时会吸附带正电的污染颗粒，吸附在电子上的污染物运动到阴极被中和后沉淀到反应器底部进而被除去。

物理吸附作用：微电解填料中的活性碳，具有高度发达的表面性质，如表面积、孔隙率和表面化学性质，是良好的吸附剂，可以快速高效的吸附废水中的污染物。微电解反应产生的铁离子絮凝体也具发达的孔隙结构和较高的比表面积，对废水中的污染物也具有较好的吸附作用。

3.微电解技术影响因素

(1)入水pH值

应选偏酸性，可控制到3-6.5，酸性过强虽能促进微电解的作用，但破坏了后续的絮凝体，且铁的消耗量较大，后续处理负荷重，产生铁泥多。随着微电解的进行，废水中的H+逐渐被消耗而导致pH值升高，从而使得微电解反应趋于缓和。

(2)停留时间

也是影响微电解处理效果的重要因素，其长短直接关系到微电解反应的进程。一般处理效果随停留时间延长而提高，但当到达一定时间后反应基本停止，且停留时间过长会带来铁消耗量大，反色等不利因素，停留时间不足则反应不完全。不同的废水其污染物不同，所需反应时间也差异很大。因此，针对某种特定的废水，其水力停留时间应通过试验确定。

(3)向体系中加入催化剂

(如金属氧化物CuO，Mn02、A1203，等)能改进阴极的电极性能，提高其电化学活性，效果显著。盐类(如氯化钠，氯化氨)的存在由于提高了废水的电导率也有助于电解反应的进行。

(4)填料粒径

粒径越小，它的比表面积就越大，在废水中形成的微电池数量也越多，微电解反应的速度就越快.对废水的处理效果就越好。但在实际工程中，采用小的填料粒径会导致更为严重的填料板结问题，综合考虑、最好使用填料粒径在10-20之间的铁粉。一般铁粉来源困难，广泛使用的是工厂的废铸铁屑。

(5)对填料进行曝气

有利于某些物质的氧化，也增加对铁屑的搅动，减少结块，能及时去除铁屑表面沉积的钝化膜，还可增加出水的絮凝效果。但曝气量过大也影响废水与铁屑的接触时间，使有机物去除率降低。而在中性条件下曝气一方面供氧，促进阳极反应的进行，另一方面也起到搅拌，震荡的作用，减弱浓差极化，加速电极反应的进行。

(6)合适的填料铁炭比例

可使填料在废水中形成的微电池数量最大化，从而达到最佳处理效果。一般铁炭质量比可控制在一定范围内，0.5-30:1之间，针对不同的生产废水，合适的铁炭质量比能达到不同的处理效果。

(7)材料选择

不同成分，不同杂质的材料反应活性不同，故对应的处理效果差异较大。一般阳极材料采用铸铁屑，小碎铁块、铸铝屑等，阴极材料则采用焦炭、活性炭、石墨、煤粉等，故可进行很多搭配。

以上梳理了微电解技术的定义、原理及影响因素，希望对你有所帮助，如果你想了解更多相关内容，敬请关注三个皮匠报告的行业知识栏目。

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