一、鐵碳微電解填料簡介
鐵碳微電解填料是由具有高電位差的活性炭與鐵原子外加稀有金屬催化劑和無機催化劑按比例進(jìn)行結(jié)構(gòu)式融合并采用高溫真空厭氧活化技術(shù)生產(chǎn)而成，具有炭鐵均勻一體化、熔合催化劑、微孔架構(gòu)式稀有金屬結(jié)構(gòu)、比表面積大、比重輕、微電池活性強、電流密度大、作用水效率高等特點。作為微電解工藝使用用于廢水處理，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性；作為微電解+芬頓氧化工藝的前期處理工藝，在對廢水進(jìn)行COD降解和脫色外，還為后期的芬頓氧化工藝提供亞鐵離子及其它芬頓氧化催化劑，極大提高芬頓氧化效果，大幅降低運行費用，處理效果穩(wěn)定，同時避免運行過程中的填料鈍化、板結(jié)等現(xiàn)象，是微電解和芬頓氧化反應(yīng)持續(xù)作用的重要保證。
二、鐵碳微電解填料特點
鐵碳微電解填料是在原來鐵屑微電解工藝上發(fā)展起來的新型專用型填料，它*解決了傳統(tǒng)微電解工藝的缺陷，極大地提高了微電解的效率，使微電解這門低成本高效率的無機氧化工藝煥發(fā)了新的生機，對高濃度化工污水、印染廢水、電鍍廢水等有毒有害廢水的無害化處理變得更加簡便可靠。其主要優(yōu)點如下：
1、在運行過程中，不鈍化、不板結(jié)、處理效果穩(wěn)定。工藝流程簡單、投資費用少、運行成本低。
2、活性強，比表面積大、反應(yīng)速率快，一般工業(yè)廢水只需要30-60分鐘，長期運行穩(wěn)定有效。由于微電解鐵塊中添加了多種金屬同位元素，同比傳統(tǒng)鐵碳填料對廢水中的COD去解率提高20-30%，COD去除率一般在60-75%左右， B/C值可提高0.1-0.3，色度可去掉70-90%。
3、 作用有機污染物質(zhì)范圍廣，如：含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結(jié)構(gòu)的難除降解有機物質(zhì);能有效去除廢水毒性，顯著提高生化處理能力。
4、使用壽命長、處理過程中只消耗少量的微電解劑。
5、產(chǎn)品使用過程中形成原生態(tài)的亞鐵或鐵離子，具有比普通混凝劑好的混凝作用。
6、該方法可以達(dá)到化學(xué)沉淀除磷的效果，還可以通過還原除重金屬；
7、催化微電解工藝不但可兼容現(xiàn)有的處理工藝，還有協(xié)同增效作用。
8、由于產(chǎn)品的炭鐵、催化劑的均溶性使得反應(yīng)過程更加容易控制，一次性試驗即可確定該污水項目微電解（芬頓氧化）中COD所能去除的比例。有利于確定后續(xù)生化工藝的安排和處理效果的確定。
9、由于鐵碳微電解填料良好的反應(yīng)時間及反應(yīng)深度的可控性，不論是單一的微電解氧化工藝還是微電解+芬頓氧化工藝，都可精確控制亞鐵離子的含量，在保證后期芬頓反應(yīng)所需要的亞鐵離子濃度的同時，又減少了亞鐵離子和三價鐵離子的濃度，減小了后續(xù)工藝中無謂的污泥產(chǎn)量。同比傳統(tǒng)鐵碳填料，損耗量降低了75%以上，同時處理產(chǎn)生的污泥量減少了90%以上。
10、規(guī)格：2cm*3cm技術(shù)參數(shù)：比重： 1.1噸/立方米，比表面積： 1.2 平方米/克， 空隙率： 65% ，物理強度：≧1000KG/CM2.
11、在ph值3-4的條件下運行，我公司鐵碳微電解填料年損耗率低于15%，
三、鐵碳微電解填料生產(chǎn)工藝
我公司總結(jié)十幾年的生產(chǎn)工藝，經(jīng)過千百次實踐經(jīng)驗，選擇了炭鐵比例和催化劑比例，通過旋流混合工藝和吸附工藝將炭、鐵、有色金屬催化劑、無機催化劑按反應(yīng)比例混合成型，再通過高度真空高溫?zé)Y(jié)等手段將炭、鐵及金屬催化劑包容在一起形成架構(gòu)式鐵炭結(jié)構(gòu)。并形成了以下優(yōu)勢：
1、此機構(gòu)鐵與炭永遠(yuǎn)是一體，并按比例形成配對結(jié)構(gòu)，不會像傳統(tǒng)的鐵炭組配組合容易出現(xiàn)鐵與炭的分離，影響原電池反應(yīng)。
2、炭鐵一體可降低原電池的電阻，催化劑做中間介質(zhì)從而提高了電子的傳遞效率，提高了氧化還原電極電位差提高了處理效率。
3、炭鐵一體加催化劑的均勻混合使微電池的傳遞無需借助外界條件即可完成，很大程度上避免了因外界黏膜物質(zhì)的附著所造成的鈍化現(xiàn)象。
4、真空無氧高溫?zé)Y(jié)技術(shù)使各元素連接更為牢固，各元素單元之間形成連續(xù)的微電池結(jié)構(gòu)，在原材料的消耗過程中自動完成了微電池反應(yīng)系統(tǒng)的替代和功能接替，保證反應(yīng)氧化效果始終如一。
5、在真空燒結(jié)過程中易造成自然氧化的鐵表面附著均勻的碳素保護(hù)膜，可使炭鐵微電解填料在儲存運輸過程中永遠(yuǎn)保持激活前的活力，永無自我氧化失效的風(fēng)險。
四、鐵碳微電解填料氧化還原反應(yīng)機理
1、基本反應(yīng)機理
鐵炭原電池反應(yīng)：
陽極： Fe - 2e →Fe2+ E（Fe / Fe2+）=0.44V
陰極： 2H﹢ + 2e →H2 E(H﹢/ H2)=0.00V
2、在微電解氧化工藝條件下陰極反應(yīng)如下：
O2 + 4H﹢ + 4e → 2H2O E (O2)=1.23V
O2 + 2H2O + 4e → 4OH﹣ E（O2/OH﹣）=0.41V
由于該工藝一步即可完成氧化脫色效果，一般配有隨工藝運行的空氣曝氣系統(tǒng)，在微電解反應(yīng)的同時提供充足的氧元素進(jìn)一步提高了炭鐵微電池的氧化能力，二價鐵變?yōu)槿齼r鐵后更容易形成氫氧化沉淀物，進(jìn)一步提高了氧化沉淀效果。
3、在高濃度污水工藝中，為提高物化氧化對COD的去除率，在微電解工序后帶有芬頓氧化工藝，在此條件下嚴(yán)格控制亞鐵離子的產(chǎn)生比例，達(dá)到微電解和芬頓氧化氧化反應(yīng)效果，取得的效果，并且保證絮凝沉淀工序產(chǎn)生污泥量，達(dá)到組合。這也是鐵碳微電解填料的發(fā)明所帶來的巨大的經(jīng)濟和社會效益。
五、鐵碳微電解填料應(yīng)用領(lǐng)域
本產(chǎn)品特別針對有機物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理，可大幅度地降低廢水的色度和COD，提高B/C比值即提高廢水的可生化性。可廣泛應(yīng)用于：印染、化工、電鍍、制漿造紙、制藥、洗毛、農(nóng)藥、醬菜、酒精等各類工業(yè)廢水的處理及處理水回用工程。
六、鐵碳微電解填料使用效果對比：
1、微電解氧化工藝
| 水樣/項目 | 反應(yīng)時間 | PH | 曝氣 | 色度去除率 | COD去除率 | B/C值提高 |
化工 | 30-60 | / | 是 | 96.7%以上 | 40-50% | 0.19 |
造紙（中） | 30-60 | / | 是 | 96.7%以上 | 35-45% | 0.21 |
印染 | 30-60 | / | 是 | 96.7%以上 | 45-55% | 0.17 |
紡織 | 30-60 | / | 是 | 96.7%以上 | 50-60 | 0.19 |
醫(yī)藥 | 30-60 | / | 是 | 96.7%以上 | 30-40% | 0.15 |
2、復(fù)合微電解+芬頓氧化工藝
| 水樣/項目 | 反應(yīng)時間 | PH | 曝氣 | 色度去除率 | COD去除率 | B/C值提高 |
化工 | 30+120 | / | 半 | 96.7%以上 | 60-70% | 0.25 |
造紙（中） | 30+120 | / | 半 | 96.7%以上 | 50-60% | 0.30 |
印染 | 30+120 | / | 半 | 96.7%以上 | 60-70% | 0.20 |
紡織 | 30+120 | / | 半 | 96.7%以上 | 65-75% | 0.25 |
醫(yī)藥 | 30+120 | / | 半 | 96.7%以上 | 50-60% | 0.20 |
由于芬頓氧化中的氧化添加劑為雙氧水，在芬頓工藝完成后污水中的氧化劑雙氧水的含量極低，而雙氧水的含量低于百分之三時對后續(xù)生化菌無不良影響，所以，高濃度污水特別是化工印染污水在生化前采用炭鐵微電解填料進(jìn)行微電解+芬頓氧化成為此類污水處理的選擇。
七、鐵碳微電解填料分類：
B型：以有機活性炭、鐵、有色金屬催化劑、無機催化劑為原料。真空1100-1200度高溫?zé)Y(jié)。稱為有機填料。
