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净化废水材料


  微电解技术是目前处理高浓度、高色度、高含盐量、难生物降解有机废水的一种理想工艺,又称内电解法。铁碳微电解填料浸入废水中时,由于铁和碳之间的电极电位差,废水中会形成无数个微原电池。这些细微电池是以电位低的铁成为阴极,电位高的碳做阳极,在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应的。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。由于铁离子有混凝作用,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比较稳定的絮凝物而去除,为了增加电位差,促进铁离子的释放,在铁碳微电解填料中加入一定比例催化剂。
发生电化学反应过程如下: 



  阳极(Fe): Fe - 2e →Fe2+  E(Fe / Fe2+)=0.44V
  阴极(C) : 2H++2e →H2  E(H+/H2)=0.00V 
  反应中,产生了初生态的Fe2+和原子H,它们具有高化学活性,能改变废水中许多有机物的结构和特性,使有机物发生断链、开环等作用。
若有曝气,还会发生下面的反应:
  O2+4H++4e→2H2O E (O2)=1.23V
  O2+ 2H2O + 4e → 4OH- E(O2/OH-)=0.41V 
  Fe2++ O2+4H+→2H2O + Fe3+



  反应中生成的OH-是出水pH值升高的原因,而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH)3胶体絮凝剂,可以有效地吸附、凝聚水中的污染物,从而增强对废水的净化效果。
  微电解对色度去除有明显的效果。这是由于电极反应产生的新生态二价铁离子具有较强的还原能力,可使某些有机物的发色基团硝基—NO2、亚硝基—NO还原成胺基—NH2,另胺基类有机物的可生化性也明显高于硝基类有机物;新生态的二价铁离子也可使某些不饱和发色基团(如羧基—COOH、偶氮基-N=N-)的双键打开,使发色基团破坏而除去色度,使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性。此外,二价和三价铁离子是良好的絮凝剂,特别是新生的二价铁离子具有更高的吸附-絮凝活性,调节废水的pH值 可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀,吸附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子,可进一步降低废水的色度,同时去除部分有机污染物质使废水得到净化。

 

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