鐵碳濾料工藝是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝，又稱內電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產生1.2V電位差對廢水進行電解處理，以達到降解有機污染物的目的。
基本介紹
- 中文名：鐵碳濾料
- 工作原理：基於電化學中的原電池反應
工作原理,適用廢水種類,
工作原理
鐵碳濾料是基於電化學中的原電池反應。當鐵和炭浸入電解質溶液中時，由於Fe和C之間存在1.2V的電極電位差，因而會形成無數的微電池系統,在其作用空間構成一個電場。陽極反應產生的新生態二價鐵離子具有較強的還原能力，可使某些有機物還原，也可使某些不飽和基團(如羧基—COOH、偶氮基-N=N-)的雙鍵打開，使部分難降解環狀和長鏈有機物分解成易生物降解的小分子有機物而提高可生化性。此外，二價和三價鐵離子是良好的絮凝劑，特別是新生的二價鐵離子具有更高的吸附-絮凝活性，調節廢水的pH可使鐵離子變成氫氧化物的絮狀沉澱，吸附污水中的懸浮或膠體態的微小顆粒及有機高分子，可進一步降低廢水的色度，同時去除部分有機污染物質使廢水得到淨化。陰極反應產生大量新生態的[H]和[O]，在偏酸性的條件下，這些活性成分均能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應，使有機大分子發生斷鏈降解從而消除了有機廢水的色度，提高了廢水的可生化性。
鐵炭原電池反應：
陽極：Fe - 2e → Fe2+ E (Fe/Fe2+) = 0.44V
陰極：2H+ + 2e → H2 E (H+/H2) = 0.00V
當有氧存在時,陰極反應如下：
O2 + 4H+ + 4e → 2H2O E (O2) = 1.23V
O2 + 2H2O + 4e → 4OH- E (O2/OH-) = 0.41V
● 一般微電解反應為：鐵原子與炭原子是緊挨著或分開形成原電池反應。這種鐵炭接觸不利於電子的轉移，電荷效 率較低，因此廢水 中有機物的去除效率一般也較低。同時當鐵炭一旦分層將更不利於有機物的去除。（如圖A、B）
● 鐵炭包容式微電解反應為：鐵原子與炭原子是相互包容組成架構而形成的原電池反應。這種鐵炭接觸不存在鐵與炭的分層問題，因此更有利於電子的轉移，電荷效率較高，廢水中有機物的去除效率也較高。（如圖C）
適用廢水種類
本技術特別針對有機物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理,可大幅度地降低廢水的色度和COD，提高B/C比值即提高廢水的可生化性；可廣泛套用於印染、化工、電鍍、製漿造紙、製藥、洗毛、農藥、酒精等各類工業廢水的處理及處理水回用工程。
⑴ 染料、印染廢水；焦化廢水；石油化工廢水。
-----上述廢水在脫色的同時，處理水中的BOD/COD值顯著提高。
⑵ 石油廢水；皮革廢水；造紙廢水、木材加工廢水。
-----上述廢水處理水後的BOD/COD值大幅度提高。
⑶ 電鍍廢水；印刷廢水；採礦廢水；其他含有重金屬的廢水。
-----可以從上述廢水中去除重金屬。
⑷ 有機磷農業廢水；有機氯農業廢水。
-----大大提高上述廢水的可生化性，且可除磷，除硫化物。
