＊劉素梅

(河源市污水處理廠 廣東 517000)

微電解技術也稱為鐵碳內(nèi)電解技術、鐵碳法、零價鐵法等，主要是使用工業(yè)加工中產(chǎn)生的鐵屑、鑄鐵屑以及活性炭顆粒等來處理制藥、焦化、印染以及電鍍等領域中產(chǎn)生的廢水，這是一種對環(huán)境非常友好的技術。微電解技術能夠通過鐵離子絮凝作用、氧化還原反應以及鐵碳電極反應作用等來實現(xiàn)難生物降解有機物的脫色、斷鏈，有效改善廢水水質(zhì)、提高可生化性的同時，降低后續(xù)處理的負荷。相對于其他廢水處理技術，微電解技術具有運行費用低、以廢治廢、適應性強、效果穩(wěn)定等特點。

1.微電解技術原理

微電解技術使用的主要是金屬腐蝕原理，能夠將具有電位差的金屬與非金屬（金屬）在傳導性較好的廢水中，通過接觸形成電解反應或原電池效應來處理廢水的一種工藝，電解材料大多采用惰性碳或鑄鐵屑等材質(zhì)，部分情況下也采用鐵-銅、鋁-碳的組合來實現(xiàn)處理效果的提升。我國于上世紀八十年代開展該技術的引用，而且已經(jīng)在制藥、農(nóng)藥、重金屬、印染等廢水的預處理，根據(jù)廢水性質(zhì)的不同，我們可以將作用機理概括為五個方面，分別是：

(1)氧化還原作用

鐵碳微電解是基于電化學反應上的一種電池反應，能夠在鐵、碳同時進入在電解質(zhì)溶液中時，在電池系統(tǒng)的陽極產(chǎn)生大量具有還原能力的二價鐵離子，能夠與發(fā)色基團反應還原生成-NH2，與胺基類有機物相比較，硝基類有機物的可生化性要明顯降低；與此同時，該電池系統(tǒng)還能夠打開部分不飽和發(fā)色基團的雙鍵，繼而達到破壞發(fā)色基團、去除色度的目的，將難以降解的有機物分解成小分子有機物，提高可生化性；此外，電池系統(tǒng)的陰極處還能夠生成大量的氧離子、氫離子，在偏酸性的反應環(huán)境下，能夠與溶液中的其他組分自發(fā)進行氧化還原反應，在降解有機大分子的同時，去除廢水中的色度，全面實現(xiàn)廢水可生化性的提高。

(2)微電場作用

微電解反應體系中由于存在電極電位差，因此會形成無數(shù)個微電池系統(tǒng)，構成了一個電場，而且兩極間的電位差越大，電場作用也會越明顯。通過微電場的作用，會在電極上聚集廢水中分散的不溶性極性分子、微小污染物以及膠體顆粒，形成一個大顆粒后沉淀。

(3)絮凝沉淀作用

微電解反應會生成大量二價、三價鐵離子產(chǎn)物，其中的二價鐵離子吸附-絮凝活性能力非常優(yōu)秀，而且在有氧、堿性的反應條件下，能夠生成氫氧化物，繼而水解反應產(chǎn)生的絡合離子進一步對廢水中的有機高分子以及小顆粒進行吸附，去除色度的同時，減少廢水中的有機物，有效處理工業(yè)廢水。

(4)氣浮作用

在酸性或微酸性的反應條件下，電池系統(tǒng)的陰極除了產(chǎn)生氫離子、氧離子，還會產(chǎn)生一定量的氫氣，這些氫氣會以氣泡的形式存在，在上升的過程中能夠在表面吸附部分懸浮物，而且還能夠起到一定程度的攪拌作用，進一步推動反應的進行。

(5)物理吸附作用

活性炭是一種多孔吸附劑，而且具有極大的比表面積，此外鐵屑也是一種多孔結構，兩者的活性都比較強，能夠有效吸附廢水中的多種重金屬離子和有機污染物實現(xiàn)凈化廢水的目標。

2.微電解技術的應用

微電解技術能夠在工業(yè)廢水處理過程中得到廣泛應用，具體的途徑有下列幾種，分別是：

(1)印染廢水的處理

紡織行業(yè)產(chǎn)生的廢水是工業(yè)廢水中的重要組成部分，主要有染料、中間體生產(chǎn)行業(yè)中的各種產(chǎn)品、結晶母液、地面沖刷水以及生產(chǎn)過程中流失的物料等組成，并且具有色度、溫度、COD及固體懸浮物濃度高、PH變化范圍廣、成分復雜等特點。微電解技術對印染廢水的處理方法包括：利用二價、三價鐵離子水解產(chǎn)生絡離子混凝廢水中的還原性物質(zhì)，繼而沉淀、還原硫化染料；利用活性炭的強吸附能力吸附廢水中溶解的污染物。此外，陰極產(chǎn)生的氫離子、氧離子還能夠調(diào)節(jié)廢水酸堿度，與廢水中部分組分發(fā)生氧化還原反應，去除廢水色度的同時，提高廢水的可生化性。

(2)化工廢水的處理

石化行業(yè)的快速發(fā)展，帶動了社會的進步，但是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水給環(huán)境保護工作帶來了極大的難題，特別是化工廢水COD高、毒性大、色度高、鹽度高而且難降解化合物的含量也較高，因此我們必須對處理工作予以足夠重視。化工廢水中由于含有硝基苯類、酚類以及氯代苯類化合物，因此需要使用多種物理和化學處理方法，主要有：沉淀、氣浮、吸附、過濾以及混凝、氧化等方法。微電解技術通過上述技術方法的使用，能夠有效處理化工廢水。

(3)含油廢水的處理

含油廢水主要來自冶煉、煉油、化工、機械加工等行業(yè)中，由于這類行業(yè)的特殊性，使用到焦油、石油、動植物油以及大量的石油產(chǎn)品，因此這類廢水具有難溶于水、COD高、BOD高、輕于水等特點。對于這類含油廢水，如果不經(jīng)過處理直接排放，不僅會造成資源的浪費，還會對自然水源產(chǎn)生嚴重污染。現(xiàn)階段，我國國內(nèi)對于這類廢水都是以混凝-沉降-過濾為基礎，但是伴隨著化工行業(yè)的不斷發(fā)展，其中的組分日趨復雜，傳統(tǒng)的工藝已經(jīng)難以滿足使用需求。隨著微電解技術被應用，特別是由于其充分利用了鐵離子、活性炭以及鐵屑的混凝、吸附作用，能夠有效去除其中的不可再生資源。

(4)重金屬離子廢水的處理

工業(yè)生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，其中絕大部分的廢水中都會含有重金屬離子，這類廢水具有氰化物、重金屬離子含量高以及毒性大等特點，會對自然環(huán)境以及人類的身體健康產(chǎn)生嚴重的威脅。對于重金屬離子廢水的處理，我們可以采用沉淀法、氧化還原法以及吸附和膜法，能夠有效回收沉淀的金屬，而且還具有去除率高、無二次污染等特點，近年來被廣泛應用在重金屬離子廢除的處理過程中。通過微電解技術的使用，我們需要采取下列方法來進行重金屬離子廢水的處理，在弱堿性的環(huán)境下，微碳粒以及鐵屑表面活性非常高，能夠吸附廢水中的多種金屬離子，通過吸附去除廢水中的部分金屬；而且鐵離子的活躍能夠將金屬活動順序表中排在鐵之后的金屬置換并沉淀在鐵金屬表面，而且過程中其他氧化性較強的化合物以及離子也會被二價、三價鐵離子還原為毒性較小的狀態(tài)；最后再通過鐵離子與重金屬離子絡合產(chǎn)物的反應，就會形成沉淀。

結論

綜上所述，鑒于工業(yè)廢水的巨大污染性、毒性，我們必須對其進行高標準的處理，以滿足污水排放要求，由于微電解技術的技術領先性，我們在使用其他技術的同時，組合應用微電解技術，能夠有效實現(xiàn)廢水處理質(zhì)量的提高。此外，我們還需要加大對污水治理技術的研究，通過進一步研究、提升微電解技術，實現(xiàn)污水處理技術的優(yōu)勢互補，在提高污水處理質(zhì)量的同時，擴大應用范圍。

?【參考文獻】

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