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微電解設備去除COD的原理

微電解設備是一種利用微電解技術處理廢水的裝置。其核心部件是填充有鐵屑、活性炭等填料的反應容器，當廢水通過該容器時，會發(fā)生一系列復雜的物理、化學和生物反應，從而達到降解有機物、去除重金屬、提高廢水可生化性等目的。

微電解設備去除COD的原理主要基于以下幾個方面：

氧化還原反應

• 微電解設備內填充有鐵屑和炭粒等填料，當廢水通過設備時，鐵屑和炭粒之間形成無數個微小的原電池。在酸性條件下，鐵作為陽極發(fā)生氧化反應，電極反應式為$Fe?2e^{?}=F{e}^{2+}$，產生的亞鐵離子$F{e}^{2+}$具有一定的還原性，可以將廢水中的部分難降解有機物還原為易降解的有機物，從而提高廢水的可生化性。

• 同時，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，電極反應式為$O_2+4e^{?}+2H_{2}O=4O{H}^{?}$，或者$O_2+2e^{?}+2H^{+}=H_2{O}_2$。生成的$H_2{O}_2$是一種強氧化劑，在酸性條件下可以進一步分解產生羥基自由基$?OH$，$H_2{O}_2+F{e}^{2+}\to F{e}^{3+}+O{H}^{?}+?OH$，羥基自由基具有氧化性，能夠將廢水中的有機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

• 微電解過程中產生的$F{e}^{2+}$和$F{e}^{3+}$可以與廢水中的氫氧根離子$O{H}^{?}$結合，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物，然后通過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物和其他污染物。鐵屑表面的氧化膜和炭粒的多孔結構都為吸附提供了較大的比表面積，使得廢水中的部分有機物被吸附在鐵屑和炭粒表面，從而實現(xiàn)對 COD 的去除。

改善廢水的可生化性

• 通過微電解反應，廢水中的一些難降解有機物被轉化為易降解的有機物，例如將大分子有機物分解為小分子有機物，將環(huán)狀有機物開環(huán)等。這些轉化后的有機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)的生物處理過程中，微生物能夠更有效地降解有機物，進一步降低廢水的 COD。

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