在我國經濟快速發展的過程中，工業廢水排放量也與日俱增，超過了重污染水量的70%，為環境帶來了極大的破壞。工業廢水成分非常復雜，可生化性差，含有大量的COD、鹽分及有毒物，不同工業廢水中污染物存在形態有很大差異。針對工業廢水中含有氨氮、總磷、總氮、苯胺和重金屬等物質，通過利用微電解技術達到有效果處理，滿足污水排放標準。

1、鐵碳微電解原理

鐵碳微電解也叫做內電解和零價鐵法，由鐵屑與活性炭、焦炭等惰性碳形成原電池，并包括氧化還原、電富集、物理吸附及絮凝沉降等作用。鐵碳微電解除了能夠有效將工業廢水中部分難降解物質去除以外，還能夠讓部分有機物形態與結構發生變化，有著工藝簡單與操作方便等優點。微電解技術運用金屬腐蝕的原理，通過形成原電池來處理工業廢水，其在不通電的條件下，利用廢水中填充的微電解材料形成的高低電位差，實現對廢水的電解處理，從而讓有機污染物得到降解。這里面鐵為陽極、碳為陰極，以下為具體電極反應：

陽極：Fe-2e→Fe2+E0(Fe2+/Fe)=0.44(V)

陰極：4H++4e→2→2H2

E0(H+/H2)=0.00(V)

處于中性與偏酸性條件下，微電解劑本身與其形成的新生態、Fe2+等，與工業廢水內各組分產生氧化還原反應。如可以將有色廢水內有色物質的發色和助色基團破壞，并斷鏈，能夠脫色，讓CODcr減少，實現可生化性提升，并氧化金屬離子，讓毒性得到控制。活性炭可以成為原電池陰極進行電極反應，也具備還原吸附的功能，因為電池電極周圍會產生電場效應，在電場作用下溶液內帶電粒子會定向移動，在電極上附積，讓水中污染物得到去除。

2、微電解技術在工業廢水處理中的應用分析

2.1 印染廢水處理

紡織行業生產中會形成大量廢水，由染料、中間體生產行業中的各種產品、結晶母液和生產期間流失的物料構成，具備成分復雜、PH變化范圍大和COD及固體懸浮物濃度高等特點。

在印染廢水中應用微電解處理技術時，通過二價和三價鐵離子水解形成鉻離子混凝廢水中的還原性物質，并沉淀與還原硫化染料。活性炭具備較強吸附能力，可以對廢水內溶解的污染物進行吸附，且陰極形成氫離子、氧離子可以對廢水酸堿度進行調節，并與廢水內一些組分形成氧化還原反應，不僅去除了水色度，還讓廢水可生化性得到提升。

2.2 化工廢水處理

化工廢水在COD、色度和鹽度等方面都較高，含有大量的難以降解的化合物，且毒性也很大。化工廢水內包括硝基苯類、酚類和氯代苯類化合物，這要求我們用到多種處理方法，如沉淀、氣浮、吸附、過濾和混凝、氧化等，尤其是要注重對微電解技術的應用，讓化工廢水得到高標準、高質量的處理。

2.3 重金屬離子廢水的處理

弱堿性條件下應用微電解技術，微碳粒和鐵屑表面有較高活性，可以對廢水內多種金屬離子進行吸附和去除。同時鐵離子非常活躍，可以把金屬活動順序表內排在鐵后面的金屬置換，以沉淀形式處于鐵金屬表面，此時其他具備較強氧化性的化合物、離子等也將被二價、三價鐵離子還原成毒性小的狀態。接下來鐵離子和重金屬離子絡合產物的反應，將產生沉淀。

3、微電解技術處理工業廢水中的鉻離子實驗

3.1 材料與裝置

應用鐵碳微電解技術處理工業廢水中的鉻離子，主要用到鐵屑、惰性碳和少量的酸等原材料，這種方法不僅材料非常簡單，且成本也不高。如圖1所示，為鐵碳微電解技術處理工業廢水中的鉻離子過程，實驗中不用設置其他特殊裝置，但會用到過濾網和廢水收集池等。

3.2 工業廢水的水質分析

要重點關注含鉻工業廢水的水質情況，必須在掌握含鉻工業廢水水質的條件下，才能有效應用鐵碳微電解技術進行處理，這樣才能將工業廢水的污染性確定下來，清楚其中各污染物含量狀況。通常來說在電鍍期間會讓廢水中鉻含量增加，第一，主要在清洗期間出現廢水，電鍍的時候為避免對下一種溶液帶來污染，或者是制成品中出現很難清除的雜質，此時需要進行清洗。第二，電鍍的過程中通過對溶液的更換會形成廢水，廢水中除了鉻離子還有其他金屬離子。若是廢水在未經處理的前提下直接向農田排放，不僅會影響農作物的正常生長，還會為魚類造成巨大危害，并導致牲畜與乳制品質量降低，甚至威脅著人們的身體健康，這要求在工業廢水處理中，必須在鉻含量達標的情況下方可排放。

3.3 各金屬離子含量的測定

由含鉻工業廢水水質狀況可知，其中也包括很多其他金屬離子雜質，因此還不需要測定廢水中各金屬離子的含量。微電解中重金屬離子被氧化還原反應和膠體絮狀物、吸附及鐵氧體絡合沉淀作用去除，由實驗能夠得出，當PH值與水環境條件較好時，應用鐵碳微電解技術能夠綜合處理含鉻、鎳等重金屬的工業廢水，并讓最終處理結果滿足相關標準規定。同時應用微電解技術，還能夠處理一定濃度內含有二價銅離子、鋅離子、鎳離子和鉻離子的混合溶液，并結合各金屬實際性質來測定其含量。

3.4 結果與討論

將100kg含有六價鉻離子濃度為100mg/L的工業廢水排放至廢水池內，通過上述裝置與實驗過程來處理，在處理后對工業廢水中六價鉻離子濃度進行測量，滿足0.2mg/L標準后進行排放。用鐵碳微電解技術處理含鉻的工業廢水后，再結合實驗情況對實驗結果作出討論與分析。

（1）鐵碳微電解技術處理Cr(V1)的情況。通過鐵碳微電解技術處理含鉻工業廢水，在六價鉻離子的處理上可以獲得較好的效果，當工業廢水內鉻離子濃度為100mg/L，實驗后鉻離子濃度降低至0.2mg/L，通過這種處理方法達到了排放標準。在整個實驗的過程中，對鉻離子進行處理時不會造成二次污染，處理后有害物質以沉淀形式被過濾。

（2）鐵碳微電解技術處理其他金屬離子的情況。在工業廢水處理中應用微電解技術，還能夠有效處理其中的鋅離子、鎳離子和銅離子等重金屬離子，上述重金屬離子化學性質較為懶惰，極易形成沉淀被過濾清除。當工業廢水內鋅離子含量是2.9mg/L、鉛離子含量是1.5mg/L時，且溫度在35-45℃范圍內，那么利用微電解技術在鋅、鉛等去除率上超過了99%，可見其對工業廢水中其他金屬離子也有較好的去除效果。

（3）進出水中總鐵量的變化情況。進出水中總鐵量通常有著很大的變化，要想將進水中的各金屬離子去除，溶液鐵離子的含量較多，但是進出水中鐵離子都與容易內其他物質出現了反應，并以沉淀形式析出，導致出水內鐵離子含量較低。

4、結語

總之，工業廢水的污染性和毒性較大，這要求我們不斷提升處理的標準，確保符合污水排放的規定。而微電解技術作為一種處理工業廢水中氨氮、重金屬等的先進方法，只有科學合理應用到實際中，才能保證廢水處理質量得到提升。今后我們還要繼續深入研究污水治理技術，不斷提升微電解技術水平，能夠與污水處理技術實現優勢互補，確保在提升污水處理治理的基礎上，能夠讓微電解技術在更大范圍內應用。（來源：浙江勁光實業股份有限公司）