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新型铁碳微电解填料在克服板结方面的突破

铁碳微电解技术的发展可以分为三个阶段：

第一阶段：

本阶段的铁碳床是由小颗粒的铁屑和小颗粒的碳粒构成的。使用方法就是首先将铁屑和碳粒混合均匀然后填装在反应罐体里面，然后让水流通过，以达到净水的目的。但是运行几日内铁屑和碳粒就会结块，反映效果急剧下降，并且造成罐体废弃。

第二阶段：

本阶段针对板结问题在反应设备中加入了搅拌设施。搅拌设施对于克服板结起到了一定作用，但是因为没有从根源上面克服板结的条件，短期内也会因为旋转力矩越来愈大而导致电机功率不够用，最终使得设备不能运转。

第三阶段：

通过本公司的技术攻关，改变了填料的存在状态，本公司通过高温冶炼技术将铁和碳融合为一体。使得铁碳微电解填料由两种物质转变为单一物质，而这种物质不具有相互粘结的化学性质，因此解决了板结问题并且省去了外力搅拌。

铁碳微电解基本原理：

(1) 电极反应

铁炭微电解是基于电化学中的原电池反应。当铁和炭浸入电解质溶液中时，由于fe和c之间存在1.2v的电极电位差，因而会形成无数的原电池系统,在其作用空间构成一个电场。

铁炭原电池反应：

阳极：fe - 2e → fe2+ e (fe/fe2+) =0.44v

阴极：2h+ + 2e → h2 e (h+/h2) =0.00v

当有氧存在时,阴极反应如下：

o2 + 4h+ + 4e → 2h2o e (o2) = 1.23v 

o2 + 2h2o + 4e → 4oh- e (o2/oh-) = 0.41v 

一般微电解反应为：铁原子与炭原子是紧挨着或分开而形成原电池反应。这种铁炭接触不利于电子的转移，电荷效率较低，因此废水中有机物的去除效率一般也较低。同时当铁炭一旦分层将更不利于有机物的去除。 

架构而形成的原电池反应：这种铁炭接触不存在铁与炭的分层问题，因此更有利于电子的转移，电荷效率较高，废水中有机物的去除效率也较高。

(2) 氧化还原反应

铁的还原作用

铁是活泼金属，在酸性条件下可使一些重金属离子和有机物还原为还原态，例如：

（1）将汞离子还原为单质汞：

（2）将六价铬还原为三价铬：

（3）将偶氮型染料的发色基还原：

（4）将硝基还原为胺基：

铁的还原作用使废水中重金属离子转变为单质或沉淀物而被除去，使一些大分子染料降解为小分子无色物质，具有脱色作用，同时提高了废水的可生化性。

氢的氧化还原作用

电极反应中得到的新生态氢具有较大的活性。能与废水中许多组分发生氧化还原作用，破坏发色、助色基团的结构，使偶氮键破裂、大分子分解为小分子、硝基化台物还原为胺基化合物，达到脱色的目的。一般地，[h]是在fe2＋的共同作用下将偶氮键打断、将硝基还原为胺基。

电化学附集

当铁与碳化铁或其他杂质之间形成一个小的原电池，将在其周围产生一个电场，许多废水中存在着稳定的胶体如印染废水，当这些胶体处于电场下时将产生电泳作用而被附集。