鐵碳微電解填料的反應(yīng)原理：
電化學(xué)反響的氧化復(fù)原。
鐵屑對絮體的電附集和對反響的催化作用。電池反響產(chǎn)物的混凝，重生絮體的吸附和床層的過濾等作用的綜合效應(yīng)的結(jié)果。其中主要作用是氧化復(fù)原和電附集，廢鐵屑的主要成分是鐵和碳，當(dāng)將其浸入電解質(zhì)溶液中時(shí),由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差,因此會(huì)構(gòu)成無數(shù)的微電池系統(tǒng),在其作用空間構(gòu)成一個(gè)電場，陽極反響生成大量的Fe2+進(jìn)入廢水,進(jìn)而氧化成Fe3+,構(gòu)成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑。陰極反響產(chǎn)生大量重生態(tài)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(fā)作氧化復(fù)原反響,使有機(jī)大分子發(fā)作斷鏈降解,從而消弭了有機(jī)物特別是印染廢水的色度,進(jìn)步了廢水的可生化度,且陰極反響耗費(fèi)了大量的H+生成了大量的OH-,這使得廢水的pH值也有所進(jìn)步。
當(dāng)廢水與鐵碳接觸后發(fā)作如下電化學(xué)反響:
陽極:Fe-2e—→Fe Eo(Fe/Fe)=0.4
陰極:2H++2e—→H2 Eo(H+/H2)=0V
當(dāng)有氧存在時(shí),陰極反響如下:
O2+4H++4e—→2H2O Eo(O2)=1.23V
O2+2H2O+4e—→4OH- Eo(O2/OH-)=0.41V
有實(shí)驗(yàn)在鐵碳反響后加H2O2，陽極反響生成的Fe2+可作為后續(xù)催化氧化處置的催化劑,即Fe2+與H2O2構(gòu)成Fenton試劑氧化體系。陰極反響生成的重生態(tài)[H]能與廢水中許多組分發(fā)作氧化復(fù)原反響,毀壞染料中間體分子中的發(fā)色基團(tuán)(如偶氮基團(tuán)),使其脫色。經(jīng)過鐵碳曝氣反響,耗費(fèi)了大量的氫離子,使廢水的pH值升高,為后續(xù)催化氧化處置發(fā)明了條件。
催化氧化原理 向廢水中投加適量的H2O2溶液與廢水中的Fe2+組成試劑,它具有極強(qiáng)的氧化才能,特別適用于難降解有機(jī)廢水的管理。Fenton試劑之所以具有極強(qiáng)的氧化才能,是由于HO被Fe催化合成產(chǎn)生•OH(羥基自在基)。
生化性能改善和色度去除的機(jī)理
微電解對色度去除有明顯的效果。這是由于電極反響產(chǎn)生的重生態(tài)二價(jià)鐵離子具有較強(qiáng)的復(fù)原才能,可使某些有機(jī)物的發(fā)色基團(tuán)硝基—NO2 、亞硝基—NO 復(fù)原成胺基—NH2 ,另胺基類有機(jī)物的可生化性也明顯高于硝基類有機(jī)物;重生態(tài)的二價(jià)鐵離子也可使某些不飽和發(fā)色基團(tuán)(如羧基—COOH、偶氮基-N＝N-) 的雙鍵翻開,使發(fā)色基團(tuán)毀壞而除去色度,使局部難降解環(huán)狀和長鏈有機(jī)物合成成易生物降解的小分子有機(jī)物而進(jìn)步可生化性。此外,二價(jià)和三價(jià)鐵離子是良好的絮凝劑,特別是重生的二價(jià)鐵離子具有更高的吸附-絮凝活性,調(diào)理廢水的pH 可使鐵離子變成氫氧化物的絮狀沉淀,吸附污水中的懸浮或膠體態(tài)的微小顆粒及有機(jī)高分子,可進(jìn)一步降低廢水的色度,同時(shí)去除局部有機(jī)污染物質(zhì)使廢水得到凈化。
