微電解反應器的處理原理是：鑄鐵屑是純鐵和碳化鐵的合金，浸沒在廢水溶液時，構(gòu)成一個完整的微電池回路，形成無數(shù)個腐蝕微電池；在鑄鐵屑中再加入碳顆粒時，鐵屑與碳顆粒接觸可形成大原電池，加速鑄鐵屑的腐蝕。電池陰極反應產(chǎn)生新生態(tài)氫，以還原反應破壞廢水中難降解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，陽極反應產(chǎn)生新生態(tài)Fe2＋，為高效活性混凝劑，通過電極反應，可達到處理難降解有機物和提高廢水可生化性的目的。Fenton試劑法是一種高級氧化技術，具有操作簡便、反應快速等特點，主要用于處理廢水中殘存的難降解有機物。氧化劑選用過氧化氫，它是一種中等強度的氧化劑，與鐵鹽共存時，會在鐵離子催化作用下生成氧化能力極強的“•OH”游離基，從而將廢水中的有機物分子氧化分解。同時，催化劑鐵鹽與出水分離時以氫氧化鐵形式析出，絮狀氫氧化鐵具有絮凝作用，對去除COD和色度有進一步作用。
微電解氧化是利用有一定比表面的含有大量導電雜質(zhì)的高價金屬在酸性環(huán)境下發(fā)生電蝕反應時，在金屬與雜質(zhì)間形成微電極，由微電極電解而產(chǎn)生足量的活性氫、氧和氫氧根，并利用其活性來分解和還原高分子量有機物。鐵和炭的氧化還原電位相差較大，在廢水中加入鐵屑和鐵炭粉末，由此組成腐蝕電池。它集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、絡合及電沉積等作用于一體。
在酸性條件下，將鐵炭混合物投加到電解質(zhì)溶液中時，兩者間會通過原電池效應發(fā)生如下的電極反應：
陽極（Fe）：Fe——2e→Fe2＋，Eθ＝——0.44V
陰極（C）：2H＋＋2e→2[H]→H2，Eθ＝——0V
此外，水中的溶解氧在電解過程中可能通過以下的電極反應生成H2O：
陰極：H＋＋O2＋2e→H2O2
生成的H2O2可同水中的Fe2＋反應生成氧化能力極強的羥基自由基•OH：
Fe2＋＋H2O2→Fe＋•OH＋OH——
Fenton氧化：
Fenton試劑具有很強的氧化能力，是因為其中含有Fe2+和H2O2，H2O2被Fe2+催化分解生成•OH，并引發(fā)更多的其他自由基，其反應機理如下：
Fe2++H2O2→Fe3++•OH+OH-Fe3++H2O2→Fe2++HO2•+H+
Fe2++•OH→Fe3++OH-Fe3++HO2•→Fe2++O2+H+
OH+H2O2→HO2•+H2OHO2•→O2+H+O2•+H2O2→O2+2OH-
整個體系的反應十分復雜，其關鍵是通過Fe2+在反應中起激發(fā)和傳遞作用，使鏈反應能持續(xù)進行，直至H2O2耗盡。對于芳香族化合物，OH基團可以破壞芳香環(huán)，形成脂肪族化合物，從而消除芳香族化合物的生物毒性，改善廢水的生物降解性能。
工藝特點
1、解決了微電解污水處理工藝填料板結(jié)、鈍化、活化，更換的難題，并具有持續(xù)高活性鐵床優(yōu)點。同比傳統(tǒng)鐵碳填料，損耗量降低了60%以上，同時處理產(chǎn)生的污泥量減少了50%以上。該技術各單元可作為單獨處理方法使用，又可作為生物處理的前處理工藝，利于污泥的沉降和生物掛膜。
2、內(nèi)電解陰陽極及催化劑通過高溫形成架構(gòu)式合金結(jié)構(gòu)，不會像鐵碳混合組配那樣容易出現(xiàn)陰陽極分離，影響原電池反應。規(guī)整的微電解填料使用壽命長、操作維護方便，處理過程中只消耗少量的微電解填料。微電解根據(jù)消耗體積，只需定期添加即可，無需更換。
3、采用微孔活化技術，比表面積大，同時配加催化劑，對廢水處理提供了更大的電流密度和更好的微電解反應效果，反應速率快，一般工業(yè)廢水只需要30-60分鐘，長期運行穩(wěn)定有效。
4、由于微電解和催化劑的雙重作用，同比傳統(tǒng)鐵碳填料對針對有機物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理，廢水中的COD去解率提高10-20%。廢水中COD去除率一般在35-60%左右，色度可去掉60-90%。同時B/C值可提高0.1-0.3，提高了廢水的可生化性。
5、電解處理方法可以達到化學沉淀除磷的效果，還可以通過還原除重金屬。廢水經(jīng)微電解處理后會在水中形成原生態(tài)的亞鐵或鐵離子，具有比普通混凝劑更好的混凝作用，無需再加鐵鹽等混凝劑，COD去除率高，并且不會對水造成二次污染。
6、Fe2+催化作用，在微電解后投加H2O2，即芬頓氧化工藝，對一些難降解化工廢水CODcr的去解率可達70-75%。對含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結(jié)構(gòu)的難除降解有機物質(zhì)等都有很好的降解效果。
7、對已建成未達標的高濃度有機廢水處理工程，用該技術作為已建工程廢水的預處理，即可確保廢水處理后穩(wěn)定達標排放。也可將生產(chǎn)廢水中濃度較高的部分廢水單獨引出進行微電解處理
微電解氧化是利用有一定比表面的含有大量導電雜質(zhì)的高價金屬在酸性環(huán)境下發(fā)生電蝕反應時，在金屬與雜質(zhì)間形成微電極，由微電極電解而產(chǎn)生足量的活性氫、氧和氫氧根，并利用其活性來分解和還原高分子量有機物。鐵和炭的氧化還原電位相差較大，在廢水中加入鐵屑和鐵炭粉末，由此組成腐蝕電池。它集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、絡合及電沉積等作用于一體。
在酸性條件下，將鐵炭混合物投加到電解質(zhì)溶液中時，兩者間會通過原電池效應發(fā)生如下的電極反應：
陽極（Fe）：Fe——2e→Fe2＋，Eθ＝——0.44V
陰極（C）：2H＋＋2e→2[H]→H2，Eθ＝——0V
此外，水中的溶解氧在電解過程中可能通過以下的電極反應生成H2O：
陰極：H＋＋O2＋2e→H2O2
生成的H2O2可同水中的Fe2＋反應生成氧化能力極強的羥基自由基•OH：
Fe2＋＋H2O2→Fe＋•OH＋OH——
Fenton氧化：
Fenton試劑具有很強的氧化能力，是因為其中含有Fe2+和H2O2，H2O2被Fe2+催化分解生成•OH，并引發(fā)更多的其他自由基，其反應機理如下：
Fe2++H2O2→Fe3++•OH+OH-Fe3++H2O2→Fe2++HO2•+H+
Fe2++•OH→Fe3++OH-Fe3++HO2•→Fe2++O2+H+
OH+H2O2→HO2•+H2OHO2•→O2+H+O2•+H2O2→O2+2OH-
整個體系的反應十分復雜，其關鍵是通過Fe2+在反應中起激發(fā)和傳遞作用，使鏈反應能持續(xù)進行，直至H2O2耗盡。對于芳香族化合物，OH基團可以破壞芳香環(huán)，形成脂肪族化合物，從而消除芳香族化合物的生物毒性，改善廢水的生物降解性能。
工藝特點
1、解決了微電解污水處理工藝填料板結(jié)、鈍化、活化，更換的難題，并具有持續(xù)高活性鐵床優(yōu)點。同比傳統(tǒng)鐵碳填料，損耗量降低了60%以上，同時處理產(chǎn)生的污泥量減少了50%以上。該技術各單元可作為單獨處理方法使用，又可作為生物處理的前處理工藝，利于污泥的沉降和生物掛膜。
2、內(nèi)電解陰陽極及催化劑通過高溫形成架構(gòu)式合金結(jié)構(gòu)，不會像鐵碳混合組配那樣容易出現(xiàn)陰陽極分離，影響原電池反應。規(guī)整的微電解填料使用壽命長、操作維護方便，處理過程中只消耗少量的微電解填料。微電解根據(jù)消耗體積，只需定期添加即可，無需更換。
3、采用微孔活化技術，比表面積大，同時配加催化劑，對廢水處理提供了更大的電流密度和更好的微電解反應效果，反應速率快，一般工業(yè)廢水只需要30-60分鐘，長期運行穩(wěn)定有效。
4、由于微電解和催化劑的雙重作用，同比傳統(tǒng)鐵碳填料對針對有機物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理，廢水中的COD去解率提高10-20%。廢水中COD去除率一般在35-60%左右，色度可去掉60-90%。同時B/C值可提高0.1-0.3，提高了廢水的可生化性。
5、電解處理方法可以達到化學沉淀除磷的效果，還可以通過還原除重金屬。廢水經(jīng)微電解處理后會在水中形成原生態(tài)的亞鐵或鐵離子，具有比普通混凝劑更好的混凝作用，無需再加鐵鹽等混凝劑，COD去除率高，并且不會對水造成二次污染。
6、Fe2+催化作用，在微電解后投加H2O2，即芬頓氧化工藝，對一些難降解化工廢水CODcr的去解率可達70-75%。對含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結(jié)構(gòu)的難除降解有機物質(zhì)等都有很好的降解效果。
7、對已建成未達標的高濃度有機廢水處理工程，用該技術作為已建工程廢水的預處理，即可確保廢水處理后穩(wěn)定達標排放。也可將生產(chǎn)廢水中濃度較高的部分廢水單獨引出進行微電解處理
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