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新型铁碳微电解填料在克服板结方面的突破：（普茵沃润环保）李

铁碳微电解技术的发展可以分为三个阶段：

*阶段：

本阶段的铁碳床是由小颗粒的铁屑和小颗粒的碳粒构成的。使用方法就是首先将

铁屑和碳粒混合均匀然后填装在反应罐体里面，然后让水流通过，以达到净水的

目的。但是运行几日内铁屑和碳粒就会结块，反映效果急剧下降，并且造成罐体

废弃。

第二阶段：

本阶段针对板结问题在反应设备中加入了搅拌设施。搅拌设施对于克服板结起到

了一定作用，但是因为没有从根源上面克服板结的条件，短期内也会因为旋转力

矩越来愈大而导致电机功率不够用，zui终使得设备不能运转。

第三阶段：

本公司通过高温冶炼技术将铁和碳融合为一体。使得铁碳微电解填料由两种物质转变

为单一物质，而这种物质不具有相互粘结的化学性质，因此*解决了板结问题

并且省去了外力搅拌。

铁碳微电解基本原理：

(1) 电极反应

铁炭微电解是基于电化学中的原电池反应。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，因而会形成无数的原电池系统,在其作用空间

构成一个电场。

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

 一般微电解反应为：铁原子与炭原子是紧挨着或分开而形成原电池反应。这种铁

炭接触不利于电子的转移，电荷效率较低，因此废水中有机物的去除效率一般也

较低。同时当铁炭一旦分层将更不利于有机物的去除。

架构而形成的原电池反应：这种铁炭接触不存在铁与炭的分层问题，因此更有利

于电子的转移，电荷效率较高，废水中有机物的去除效率也较高。

 (2) 氧化还原反应

 铁的还原作用

铁是活泼金属，在酸性条件下可使一些重金属离子和有机物还原为还原态，例如

：

（1）将汞离子还原为单质汞：

（2）将六价铬还原为三价铬：

（3）将偶氮型染料的发色基还原：

（4）将硝基还原为胺基：

    铁的还原作用使废水中重金属离子转变为单质或沉淀物而被除去，使一些大

分子染料降解为小分子无色物质，具有脱色作用，同时提高了废水的可生化性。

 氢的氧化还原作用

电极反应中得到的新生态氢具有较大的活性。能与废水中许多组分发生氧化还原

作用，破坏发色、助色基团的结构，使偶氮键破裂、大分子分解为小分子、硝基

化台物还原为胺基化合物，达到脱色的目的。一般地，[H]是在Fe2＋的共同作用

下将偶氮键打断、将硝基还原为胺基。

 电化学附集

当铁与碳化铁或其他杂质之间形成一个小的原电池，将在其周围产生一个电场，

许多废水中存在着稳定的胶体如印染废水，当这些胶体处于电场下时将产生电泳

作用而被附集。

在电场的作用下，胶体粒子的电泳速度可由下式求出：

式中： V——胶体粒子的电泳速度(cm／s)

——电位(V)

D——分散介质的介电常数

E——电场强度(V／cm)

——分散介质的粘度(Pa?S)

K——系数

从理论上计算20s就可完成电泳沉积过程。

物理吸附

在弱酸性溶液中，填料丰富的比表面积显出较高的表面活性，能吸附多种金属离

子，能促进金属的去除。

铁的混凝沉淀

在酸性条件下，会产生Fe2+ 和Fe3+ 。Fe2+ 和Fe3+ 是很好的絮凝剂，把溶液pH

调至碱性且有O2存在时，会形成Fe(OH)2和Fe(OH)3很好的絮凝剂，发生絮凝沉淀

。反应式如下：

生成的Fe(OH)3 是胶体絮凝剂，它的吸附能力高于一般药剂水解得到的Fe(OH)3吸

附能力。这样，废水中原有的悬浮物，通过微电池反应产生的不溶物和构成色度

的不溶性染料均可被其吸附凝聚。

 铁离子的沉淀作用

在电池反应的产物中，Fe2+ 和Fe3+ 也将和一些无机物发生反应生成沉淀物而去

除这些无机物，以减少其对后续生化工段的毒害性。如S2一、CN－等将生成FeS、

Fe3[Fe(CN)6]2、Fe4[Fe(CN)6]3等沉淀而被去除。

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