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铁碳微电解作为一种低污染、低成本的高级氧化技术受到广泛研究和应用，其原理是废水作为电解质，铁和炭为电极来发生氧化还原反应的，从而降解废水中的污染物。其最早的雏形来源于RobertW.Gillham在地下水处理中提出的零价铁理论，在美国和北欧地下水微污染修复中被广泛研究并应用。我国于上世纪80年代引进该技术并将研究领域从地下水修复扩展到工业废水处理研究中，尤其是难直接生物降解有机废水。

1、微电解技术机理

目前微电解去除废水中污染物的理论主流观点认为有原电池理论、氧化还原理论、吸附絮凝理论和微电场理论。

1.1 原电池理论

微电解过程中主要使用的铸铁(铁碳合金)能在废水中形成微电池(微观电池)，当体系中额外投加炭等宏观阴极材料，则又形成宏观电池。反应过程中出现各种腐蚀现象，也形成了腐蚀电池。微电解电极反应阴极反应主要分为酸性(无氧)、酸性(有氧)和中性碱性这三种情况，

在酸性(有氧)条件产生的电极电位差比酸性(无氧)条件产生的电极电位差高1.22V，曝气可以增加原电池氧化能力;阳极Fe不断生成的Fe2+离子避免了阳极钝化，而且Fe2+离子具有一定氧化性，促进了电化学腐蚀，提高了处理效果。

1.2 氧化还原理论

酸性条件下产生Fe2+离子和原子H以及阳极Fe0能改变废水中某些污染物的性质来提高废水可生化性，例如硝基苯类和偶氮有机物被还原产生胺基。Fe0是活泼金属，可以有效还原含Cu2+、Pb2+等属废水，Fe2+离子能降低含Cr2O72-废水的毒性，Fe0还可以还原硝酸盐。

1.3 氧化还原理论

吸附絮凝理论可以分为两种情况：电极使用的材料具有一定的吸附物质能力和反应过程生产一些具有吸附能力的化学物质。阳极使用的材料一般为铸铁屑，具有多孔结构和比较大的比较面积，其表面活性较强能吸附一些污染物质。当额外投加活性炭作为阴极材料时，活性炭也会吸附废水中的污染物质。

为阴极材料时，活性炭也会吸附废水中的污染物质。阳极Fe在工作过程中产生Fe2+，Fe2+在曝气条件下可以生成Fe3+，将废水溶液pH调至碱性可以产生具有高效絮凝能力的Fe(OH)2、Fe(OH)3，废水中的胶体因电荷异性相吸而沉淀，其余的悬浮物和不溶物质通过吸附絮凝产生沉淀。

1.4 微电场理论

因微电解中Fe级(正极)和C级(负极)在工作过程中存在一定电位差，从而产生的电场。废水中不溶性颗粒和极性物质在电场作用下富集在电极附近，形成大颗粒后沉淀，具有去除部分污染物的效果。