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。
铁碳微电解填料注意事项:
(1)未投入使用的微电解填料,要保持干燥,避免浸水或者受潮。(2)已经投入使用的微电解填料,工程停止运转之后仍然要用废水浸泡,不要暴露在空气中,以免氧化。(3)视情况定期对填料进行反冲洗,以提高填料的处理效果。(4)填料使用ph值理论上在3-4间效果最佳,ph值越低填料损耗同时相应增加,但对某些废水ph值的设定要依据试验结果确定。
铁碳微电解去除高浓度有机废水中的污染物的主要作用机理为:
络合作用:微电解反应连续释放的亚铁离子成为络合剂。
混凝作用:微电解反应连续释放的亚铁离子成为高效的混凝剂。
还原作用:微电解产生的新生态氢使一些显色基团脱色。
氧化作用:微电解产生一定量的新生态氧具有很强的氧化性,可氧化一部分氧化物。