微電解設(shè)備去除COD的原理

微電解設(shè)備是一種利用微電解技術(shù)處理廢水的裝置。其核心部件是填充有鐵屑、活性炭等填料的反應(yīng)容器，當(dāng)廢水通過(guò)該容器時(shí)，會(huì)發(fā)生一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)和生物反應(yīng)，從而達(dá)到降解有機(jī)物、去除重金屬、提高廢水可生化性等目的。

微電解設(shè)備去除COD的原理主要基于以下幾個(gè)方面：

氧化還原反應(yīng)

• 微電解設(shè)備內(nèi)填充有鐵屑和炭粒等填料，當(dāng)廢水通過(guò)設(shè)備時(shí)，鐵屑和炭粒之間形成無(wú)數(shù)個(gè)微小的原電池。在酸性條件下，鐵作為陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為$Fe?2e^{?}=F{e}^{2+}$，產(chǎn)生的亞鐵離子$F{e}^{2+}$具有一定的還原性，可以將廢水中的部分難降解有機(jī)物還原為易降解的有機(jī)物，從而提高廢水的可生化性。

• 同時(shí)，炭粒作為陰極，水中的溶解氧在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為$O_2+4e^{?}+2H_{2}O=4O{H}^{?}$，或者$O_2+2e^{?}+2H^{+}=H_2{O}_2$。生成的$H_2{O}_2$是一種強(qiáng)氧化劑，在酸性條件下可以進(jìn)一步分解產(chǎn)生羥基自由基$?OH$，$H_2{O}_2+F{e}^{2+}\to F{e}^{3+}+O{H}^{?}+?OH$，羥基自由基具有氧化性，能夠?qū)U水中的有機(jī)物氧化分解為二氧化碳和水，從而降低廢水的 COD。

絮凝沉淀作用

• 微電解過(guò)程中產(chǎn)生的$F{e}^{2+}$和$F{e}^{3+}$可以與廢水中的氫氧根離子$O{H}^{?}$結(jié)合，形成氫氧化亞鐵$Fe(OH{)}_2$和氫氧化鐵$Fe(OH{)}_3$等絮凝體。這些絮凝體具有較大的比表面積，能夠吸附廢水中的懸浮顆粒和部分有機(jī)物，然后通過(guò)沉淀作用將其從廢水中去除，從而降低廢水的 COD。

物理吸附作用

• 微電解設(shè)備中的鐵屑和炭粒本身具有一定的吸附性能，可以吸附廢水中的有機(jī)物和其他污染物。鐵屑表面的氧化膜和炭粒的多孔結(jié)構(gòu)都為吸附提供了較大的比表面積，使得廢水中的部分有機(jī)物被吸附在鐵屑和炭粒表面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì) COD 的去除。

改善廢水的可生化性

• 通過(guò)微電解反應(yīng)，廢水中的一些難降解有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為易降解的有機(jī)物，例如將大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，將環(huán)狀有機(jī)物開(kāi)環(huán)等。這些轉(zhuǎn)化后的有機(jī)物更容易被微生物所利用，從而提高了廢水的可生化性。在后續(xù)的生物處理過(guò)程中，微生物能夠更有效地降解有機(jī)物，進(jìn)一步降低廢水的 COD。

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