在難降解工業廢水的處理技術中，由於廢水的BOD5/CODcr低,且成分復雜，對微生物活性具有較強的抑制性，直接生化具有很大的難度,必須進行強化 預處理,改變原廢水的難生化性及分子結構,爲此經常會涉及到微電解工藝進行廢水的預處理,以提高廢水的可生化性,保證後繼生物工藝的進行,保證出水達標。

　　1、微電解工藝的反應原理

　　

　　微電解工藝是利用鐵碳填料於廢水相接觸構成原電池，通過微電場作用使帶電膠粒脫穩聚集而沉降，並且新生態Fe2+和[H]與廢水中許多組分發生還原作用，破壞有機污染物的發色或助色基團而使廢水脫色，本質利用金屬腐蝕原理,形成原電池對廢水進行處理的良好工藝,又稱爲內電解法、零價鐵法、鐵屑過濾法、鐵碳法,是一項被廣泛研究與應用的廢水處理技術。因其工藝簡單、操作方便且可達到“以廢治廢”的目的。

　　

　　當將鐵碳填料浸沒在酸性廢水中時，由於鐵和碳之間的電極電位差，廢水中會形成無數個微原電池。其中電位低的鐵成爲陽極，電位高的碳成爲陰極，在酸性充氧條件下發生電化學反應，其反應過程如下：

　　

　　陽極(Fe): Fe- 2e→ Fe2+,

　　

　　陰極(C) : 2H++2e→ 2[H]→H2

　　

　　從反應中看出，產生的了初生態的Fe2+和原子H，它們具有高化學活性, 能改變廢水中許多有機物的結構和特性, 使有機物發生斷鏈、開環等作用。若有曝氣，即充氧和防止鐵屑板結。還會發生下面的反應：

　　

　　O2+4H+ +4e→2H2O;

　　

　　O2+ 2H2O+ 4e→4OH-;

　　

　　2Fe2+ +O2+4H+→2H2O+ Fe3+。

　　

　　反應中生成的OH-是出水pH值升高的原因，而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐漸水解生成聚合度大的Fe(OH)3 膠體絮凝劑, 可以有效地吸附、凝聚水中的污染物, 從而增強對廢水的淨化效果。

　　

　　2、微電解工藝的工藝特點

　　

　　近年來，微電解法在許多行業的廢水處理中都有大量應用，工藝已日趨成熟。影響微電解處理效果的因素主要有廢水pH值、停留時間、處理負荷、鐵屑粒徑、鐵碳比、通氣量、微電解材料選擇及組合方式等，有的還會影響反應的機理。一般來說：

　　

　　1)入水pH值應選偏酸性，可控制到2~3，酸性過強雖能促進微電解的作用，但破壞了後續的絮凝體，且鐵的消耗量較大，後續處理負荷重，產生鐵泥多。隨着微電解的進行，廢水中的H+逐漸被消耗而導致pH值升高，從而使得微電解反應趨於緩和。

　　

　　2)停留時間也是影響微電解處理效果的重要因素，其長短直接關系到微電解反應的進程。一般處理效果隨停留時間延長而提高，但當到達這一定時間後反應基本停止，且量停留時間過長會帶來鐵消耗量大，反色等不利因素，停留時間不足則反應不完全。不同的廢水其污染物不同，所需反應時間也差異很大。。因此，針對某種特定的廢水，其水力停留時間應通過試驗確定。

　　

　　3) 對填料進行曝氣有利於某些物質的氧化，也增加對填料的攬動，減少結塊，能及時去除填料表面沉積的鈍化膜，還可增加出水的絮凝效果。但曝氣量過大也影響廢水與填料的接觸時間，使有機物去除率降低。而在中性條件下曝氣一方面供氧，促進陽極反應的進行，另一方面也起到攪拌，震蕩的作用，減弱濃差極化，加速電極反應的進行。

　　4)向體系中加入催化劑(如金屬氧化物CuO，Mn02、A120，等)能改進陰極的電極性能，提高其電化學活性，效果顯著。鹽類(婦氯化鈉，氯化氨)的存在由於提高了廢水的電導率也有助於電解反應的進行。

　　

　　5)合適的填料鐵碳比例可使填料在廢水中形成的微電池數量最大化，從而達到最佳處理效果。一般鐵炭質量比可控制在一定範圍內之間，針對不同的生產廢水，合適的鐵碳質量比能達到不同的處理效果。

　　

　　6)填料粒徑越小，它的比表面積就越大，在廢水中形成的微電池數量也越多，微電解反應的速度就越快.對廢水的處理效果就越好。但在實際工程中，採用小的填料粒徑會導致更爲嚴重的填料板結問題，綜合考慮、最好使用填料粒徑在3~5cm之間的效果最佳。