微电解设备工作原理与应用领域全解析

微电解设备在行业中也常被称为微电解反应器、铁碳微电解设备、铁碳微电解塔等。这类装置的核心是铁碳填料，利用金属腐蚀原理形成原电池，对废水进行电解处理。铁碳填料加入后，废水中的污染物在电场作用下发生反应，从而实现对各类高难度化工污水的有效处理，为厂家解决废水难题提供了便捷途径。

一、微电解设备的适用范围

微电解设备能够广泛应用于橡胶助剂废水、焦化废水、酚醛树脂废水、水性漆废水、颜料染料废水、大蒜切片废水、电镀线路板废水、医药农药废水以及松香香料废水等多种高难度化工污水领域。它在降低COD和提高废水可生化性方面发挥着重要作用。

在难降解的工业废水处理中，微电解设备通常作为预处理单元，用以提高B/C比，为后续生化处理创造有利条件，因此在工业废水处理工艺链中得到广泛应用。

二、设备构造与组成

微电解设备主要用于高浓度污水的预处理，例如医药废水、化工废水、电镀废水等。设备内部装填采用环保炼焦工艺生产的铁碳填料。铁碳填料微电解装置的结构主要由微电解反应器、配水系统和曝气系统三部分组成，并可根据用户要求进行配置。

1. 微电解反应器

可根据现场情况设计成圆形罐体、方形池体或带式传送式反应器。其体积可根据实际水处理量来确定。

2. 配水系统

配水系统部分由提升泵、流量计和管路等组成。

3. 曝气系统

曝气系统部分由风机、管路和阀门等组成。空气压力可根据微电解反应器和管路进行调整，风量则根据设计确认。

铁碳微电解工艺的配套设备包括：微电解塔、芬顿塔、铁碳填料、自动化加药装置、斜管沉淀池等。

三、技术原理

微电解设备的原理比较简单，即利用铁-碳颗粒之间存在的电位差，形成无数个细微原电池。这些细微电池以电位低的铁作为阳极，电位高的碳作为阴极，在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价铁离子进入溶液。

对内电解反应器的出水调节pH值到9左右，由于铁离子与氢氧根作用形成具有混凝作用的氢氧化亚铁，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（也叫铁泥）而去除。为了增加电位差，促进铁离子的释放，在铁-碳床中会加入一定比例的铜粉或铅粉。

经微电解后，BOD/COD有所升高，这是因为一些难降解的大分子被碳粒所吸附或经铁离子的絮凝而减少。不少人认为微电解具有分解大分子的能力，可使难生化降解的物质转化为易生化物质，并搬出理论依据是“微电解反应中产生的变新态[H]可使部分有机物断链，有机官能团发生变化”。但用甲基澄和酚做试验并没有证实微电解具有分解破化大分子结构的能力。

如果要让铁碳床具有分解有机大分子的能力，一般需要加入过氧化氢。酸性废水与铁反应生成亚铁离子，亚铁离子与过氧化氢形成Fenton试剂，生成羟基自由基，具有极强的氧化性能，将大部分难降解的大分子有机物降解为小分子有机物。同样，反应需要在酸性条件下才能进行。

微电解设备的主要原理为金属腐蚀电池原理。当系统通入酸性废水后，利用“腐蚀电池原理”自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，设备内会形成无数的微电池系统，在其作用空间构成无数个电场。其主要作用是降低废水COD、降低废水毒性、去除重金属离子，破环断链提高废水可生化性。具体表现为：开环分解苯、酚类及其衍生物；断链分解难生化大分子有机物。

四、主要特点

微电解设备具有投资省、占地小、处理效率高、运行费用低、易自控、氧化能力强、pH值正常、反应时间少等特点。微电解设备又叫做芬顿氧化设备，是对废水进行氧化的必要设备。芬顿设备工艺的优点如下：

• 对环境友善：处理后不像其他化学药品（如漂白水，即次氯酸钠）那样容易产生氯化有机物等毒性物质，对环境造成伤害。
• 占地空间小：有机物氧化的速度相当快，所需的停留时间短，约0.5~2小时即可，不像一般的生物处理约需12~24小时。因时间短，相对反应槽容积不需太大，可节省空间。
• 操作弹性大：可依进流水水质的好坏来改变操作条件，提高处理量。而一般的生物处理难以弹性操作。针对较高的污染量，只需提高亚铁及H2O2加药量及适当的pH控制即可。
• 初设成本低：与一般的生物处理系统相较，约只须其投资成本的1/3~1/4。
• 氧化能力强：所产生的氢氧自由基(OH)氧化能力相当强，可处理多种毒性物质，如氯乙烯、BTEX、氯苯、酚、多氯联苯、TCE、DCE、PCE等，另外对EDTA和酮类MTBE、MEK等亦有效。

微电解设备又称为微电解反应器、铁碳微电解塔，是进行微电解反应对废水进行高级氧化的必要设备。它应用于高COD、高浓度、难降解工业有机废水的高级氧化处理，可去除COD、色度等，比如：制药、印染、焦化、石油、树脂、精细化工等行业。