铁碳微电解填料
微电解是一种利用金属腐蚀原理处理废水的良好工艺，也称为内电解和铁屑过滤。该方法具有适用范围广、处理效果好、使用寿命长、成本低、操作维护方便等优点。，并且不需要消耗动力资源，这使得该工艺技术自诞生以来就在美国、苏联、日本等**引起广泛关注。该工艺于20世纪70年代应用于废水处理，而我国在这方面的研究始于20世纪80年代，但当时存在严重的填料硬化问题。由于硬化问题，当时技术没有得到广泛推广。近年来，潍坊华兴环保材料有限公司通过高温冶炼技术将铁和碳融为一体，形成了一种新型铁碳微电解填料。这种铁碳一体填料克服了硬化的外部条件，使得微电解技术近年来发展迅速。广泛用于印染废水、电镀废水、线路板废水、橡胶助剂废水、有机硅废水、双氧水废水、树脂废水、硝基苯废水、苯胺废水、制药废水、焦化废水、造纸废水、石化废水、含砷含氰废水的处理。
新型铁碳微电解填料在克服硬化方面的突破；
铁碳微电解技术的发展可分为三个阶段:
阶段:
这一阶段的铁碳床由小铁屑和小碳粒组成。使用方法是将铁屑和碳粒混合均匀，然后装入反应罐中，然后让水流过，从而达到净水的目的。但运行几天内，铁屑和碳粒会结块，反应效果急剧下降，弃罐。
第二阶段:
在这一阶段，在反应设备中加入搅拌设备以解决硬化问题。搅拌设施对克服硬化有一定的作用，但由于硬化条件不是从根本上克服，短期内由于旋转扭矩增大，电机功率会不足，*终会使设备无法运行。
第三阶段:
通过潍坊华兴环保材料有限公司的技术研究，彻底改变了填料的现有状态，公司通过高温冶炼技术实现了铁炭一体化。因此，铁碳微电解填料由两种物质变为单一物质，两种物质不具有相互粘附的化学性质，彻底解决了硬化问题，省去了外力搅拌。
铁碳微电解的基本原理；
(1)电极反应。
铁碳微电解是基于电化学中的电化学反应。当铁和碳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，会形成无数个原电池系统，并在其作用空间内形成电场。
铁碳原电池反应；
阳极:Fe-2e→Fe2+E(Fe/Fe2+)=0.44V..
阴极:2h++2e→h2e(h+/H2)=0.00v
在氧气存在下，阴极反应如下:
O2+4H++4e→2H2OE(O2)=1.23V.
O2+2H2O+4e→4OH-E(O2/OH-)=0.41V.
一般来说，微电解反应是一种电偶反应，其中铁原子和碳原子彼此相邻或分离。这种铁碳接触不利于电子转移，电荷效率低，所以废水中有机物的去除效率普遍较低。同时，铁和碳一旦脱层，对有机物的去除会更加不利。
结构形成的原电池反应:这种铁碳接触不存在铁和碳的分层问题，所以更有利于电子的转移，对废水中的有机物具有更高的电荷效率和去除效率。
(2)氧化还原反应。
铁还原。
铁是一种活性金属，在酸性条件下可以将一些重金属离子和有机物还原成还原态，如:
(1)将汞离子还原成元素汞:
(2)将六价铬还原成三价铬；
(3)还原偶氮染料的发色团；
(4)将硝基还原成氨基:
铁的还原使废水中的重金属离子转化为单质或沉淀去除，使部分大分子染料降解为小分子无色物质，具有脱色作用，提高废水的可生化性。
氢的氧化和还原。
电极反应得到的新生态氢具有很大的活性。它能与废水中的多种成分发生氧化还原反应，破坏生色基团和助色基团的结构，破坏偶氮键，将大分子分解为小分子，将硝化产物还原为氨基化合物，从而达到脱色的目的。一般情况下，[H]在Fe2+的共同作用下，会破坏偶氮键，将硝基还原为氨基。
电化学附着。
当铁和碳化铁或其他杂质之间形成一个小原电池时，它周围就会产生一个电场。许多废水中存在稳定的胶体，如印染废水。当这些胶体处于电场中时，它们将通过电泳附着。
在电场的作用下，胶体粒子的电泳速度可由下式计算:
其中:v-胶体粒子的电泳速度(厘米/秒)
-电位(v)
D——分散介质的介电常数。
E——电场强度(v/cm)
-分散介质的粘度(帕秒)
k系数。
理论上，电泳沉积过程可以在20秒内完成。
物理吸附。
在弱酸性溶液中，填料丰富的比表面积表现出较高的表面活性，能吸附多种金属离子，促进金属去除。
铁的凝结和沉淀。
在酸性条件下，会产生Fe2+和Fe3+。Fe2+、Fe3+是很好的絮凝剂。当溶液的酸碱度调节到碱性，O2存在时，会形成良好的铁(OH)2和铁(OH)3絮凝剂，并发生絮凝沉淀。反应式如下:
生成的Fe(OH)3是一种胶体絮凝剂，其吸附能力高于用普通化学品水解得到的Fe(OH)3。这样废水中原有的悬浮固体、微细胞反应产生的不溶物、构成色度的不溶染料都可以被它们吸附浓缩。
铁离子的沉淀。
在电池反应产物中，Fe2+、Fe3+还会与一些无机物发生反应，形成沉淀，将这些无机物去除，从而降低其对后续生化段的毒性。比如S2I，CN-，等等。会生成FeS、Fe3[Fe(CN)6]2、Fe4[Fe(CN)6]3等。，并被移除。
铁碳微电解填料的物理性能；
铁碳微电解填料的堆积密度:1.0吨/立方米。
铁碳微电解填料的外观形状为扁圆形(2厘米*3厘米)
铁碳微电解填料强度:2000kg/cm2。
铁碳微电解填料比表面积:1.5m2/g。
铁碳微电解填料的孔隙率为70%
铁碳微电解填料化学成分:铁85%，碳10%，催化剂5%
工艺影响因素和设计参数:
影响微电解工艺废水处理效果的因素很多，如pH值、停留时间、处理负荷、铁碳比、通风量等。这些因素的变化会影响过程的效果，有些还可能影响反应机理。
PH值。
通常情况下，pH值是一个关键因素，直接影响铁碳微电解填料对废水的处理效果。而且pH范围不同，反应机理和产物形式也有很大不同。一般在pH值较低时，反应会因为H+量较大而进行较快，但pH值越低越好，因为pH值的降低会改变产物的存在形式，如破坏反应后生成的絮体，产生有色的Fe2+，使处理效果变差。所以一般控制在pH值微酸性的条件下，当然是根据实际废水性质而变化的。
停留时间。
停留时间也是影响工艺设计的主要因素，停留时间的长短决定氧化还原作用时间的长短。停留时间越长，氧化还原越彻底。但由于停留时间长，铁的消耗量会增加，会使溶解的Fe2+大大增加，氧化成Fe3+，导致色度增加，以及后续处理的各种问题。所以停留时间越长越好。此外，不同种类的废水由于其成分不同，停留时间也不同。停留时间也取决于进水的初始酸碱度。当进水初始pH值较低时，停留时间可以相对较短；相反，当进水初始pH值较高时，停留时间应相对较长。
通风能力。
铁屑曝气有利于三价砷等一些物质的氧化，并能增加出水的絮凝效果。但过度曝气也会影响水与铁屑的接触时间，降低去除率。在中性条件下，曝气可以提供更多的氧气，促进阳极反应。另一方面，它还起到搅拌和振荡的作用，减弱浓差极化，加速电极反应的进程，通过向体系中加入催化剂改善阴极的电极性能，增强其电化学活性，促进电极反应的进程，取得了显著的效果。
温度。
随着温度的升高，还原反应可以加速，但加速主要在反应初期。
