鐵碳填料又名微電解填料、鐵碳微電解填料、內(nèi)電解填料是目前處理高濃度有機(jī)廢水的一種較為理想工藝，又稱內(nèi)電解/微電解填料。它是由鐵、碳、其它金屬催化劑活化劑等多種原材料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。它的主要作用是降低廢水cod，色度，提高廢水可生化性，為進(jìn)一步處理創(chuàng)造條件。
當(dāng)系統(tǒng)通水后，設(shè)備內(nèi)會(huì)形成無(wú)數(shù)的微電池系統(tǒng),在其作用空間構(gòu)成一個(gè)電場(chǎng)。在處理過(guò)程中產(chǎn)生的新生態(tài)[H] 、Fe2 + 等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團(tuán)或助色基團(tuán)，甚至斷鏈，達(dá)到降解脫色的作用；生成的Fe2 + 進(jìn)一步氧化成Fe3 +，它們的水合物具有較強(qiáng)的吸附- 絮凝活性，特別是在加堿調(diào)pH 值后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的吸附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量吸附水中分散的微小顆粒，金屬粒子及有機(jī)大分子.其工作原理基于電化學(xué)、氧化- 還原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對(duì)行處理.該法具有適用、處理效果好、成本低廉、操作維護(hù)方便，不需消耗電力資源等優(yōu)點(diǎn)。該工藝用于難降解高色度廢水的處理不但能大幅度地降低cod和色度，而且可大大提高廢水的可生化性。
傳統(tǒng)上微電解工藝所采用的微電解材料一般為鐵屑和木炭，使用前要加酸堿活化，使用的過(guò)程中很容易鈍化板結(jié)，又因?yàn)殍F與炭是物理接觸，之間很容易形成隔離層使微電解不能繼續(xù)進(jìn)行而失去作用，這導(dǎo)致了頻繁地更換微電解材料，不但工作量大成本高還影響廢水的處理效果和效率。另外，傳統(tǒng)微電解材料表面積太小也使得廢水處理需要很長(zhǎng)的時(shí)間，增加了噸水投資成本，這都嚴(yán)重影響了微電解工藝的利用和推廣。
活性催化微電解技術(shù)及設(shè)備可高效去除廢水中高濃度有機(jī)物、提高可生化性，同時(shí)還可避免運(yùn)行過(guò)程中的填料鈍化、板結(jié)等現(xiàn)象。該技術(shù)所生產(chǎn)的活性催化微電解填料由具有高電位差的金屬合金融合催化劑并采用高溫微孔活化技術(shù)生產(chǎn)而成，它主要具有如下優(yōu)點(diǎn)：
(1) 由多元金屬熔合多種催化劑通過(guò)高溫熔煉形成一體化合金，保證“原電池”效應(yīng)持續(xù)高效。不會(huì)像物理混合那樣出現(xiàn)陰陽(yáng)極分離，影響原電池反應(yīng)。
(2) 架構(gòu)式微孔結(jié)構(gòu)形式，提供了極大的比表面積和均勻的水氣流通道，對(duì)廢水處理提供了更大的電流密度和更好的催化反應(yīng)效果。
(3) 活性強(qiáng)，比重輕，不鈍化、不板結(jié)，反應(yīng)速率快，長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定有效。
(4) 針對(duì)不同廢水調(diào)整不同比例的催化成份，提高了反應(yīng)效率，擴(kuò)大了對(duì)廢水處理的應(yīng)用范圍。
(5) 在反應(yīng)過(guò)程中填料所含活性鐵做為陽(yáng)極不斷提供電子并溶解進(jìn)入水中，陰極碳則以極小顆粒的形式隨水流出。當(dāng)使用一定周期后，可通過(guò)直接投加的方式實(shí)現(xiàn)填料的補(bǔ)充，及時(shí)恢復(fù)系統(tǒng)的穩(wěn)定，還減少了工人的操作強(qiáng)度。
(6) 填料對(duì)廢水的處理集氧化、還原、電沉積、絮凝、吸附、架橋、卷掃及共沉淀等多功能于一體。
(7) 處理成本低，在大幅度去除有機(jī)污染物的同時(shí)，可提高廢水的可生化性。
(8) 配套設(shè)施可根據(jù)規(guī)模和用戶要求實(shí)現(xiàn)構(gòu)筑物式和設(shè)備化，滿足多種需求。
(9) 規(guī)格：3*5CM
(10) 技術(shù)參數(shù)：比重：/cm3，比表面積： m2/g， 空隙率：65% ，物理強(qiáng)度：≧600kg/cm2.
不板結(jié)原理
在鐵碳填料應(yīng)過(guò)程中，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中由于鐵的腐蝕出現(xiàn)的均流，及時(shí)剝離反應(yīng)過(guò)程中生成的金屬氧化物和氫氧化物膜，填料層層消耗、變小，阻止填料表面鈍化板結(jié)，使整個(gè)處理過(guò)程高效、持久、穩(wěn)定。
試驗(yàn)操作說(shuō)明
靜態(tài)試驗(yàn)：
所需器材：1L燒杯、小型曝氣裝置、鐵碳填料、酸、堿、助凝劑；
用1升燒杯加入1公斤填料，燒杯底部放置一曝氣頭以做曝氣裝置。然后加入需要進(jìn)行測(cè)試的廢水剛好沒(méi)過(guò)填料，打開(kāi)曝氣機(jī)進(jìn)行曝氣，曝氣量調(diào)到所設(shè)定工藝合適大小；
時(shí)間的調(diào)整：該試驗(yàn)可分別在30分鐘、45分鐘、60分鐘、90分鐘等幾個(gè)時(shí)間段進(jìn)行試驗(yàn)；
PH值的調(diào)整：可將PH值調(diào)節(jié)為2、3、4、5、6分別試驗(yàn)，出水測(cè)PH值；
反應(yīng)結(jié)束后，把廢水倒出，用石灰或液堿調(diào)節(jié)PH值至8-9之間進(jìn)行絮凝沉淀（也可加入少量助凝劑，如：PAC），取上清液進(jìn)行檢測(cè)；
動(dòng)態(tài)試驗(yàn)：
動(dòng)態(tài)試驗(yàn)可做模擬反應(yīng)器放置現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行連續(xù)性試驗(yàn)，反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)可根據(jù)廢水及現(xiàn)場(chǎng)情況自行設(shè)計(jì)，試驗(yàn)參數(shù)可以按如下計(jì)算：填料比重噸/立方米，微孔孔隙率為65%可按60%計(jì)算，那么如果試驗(yàn)微電解處理時(shí)間60分鐘，則一立方填料每小時(shí)可處理水立方，如果試驗(yàn)處理30分鐘，則一立方填料每小時(shí)可處理水量為：60/30*=立方水；其它可依此類推。
檢測(cè)鐵碳填料：
一.生產(chǎn)工藝類型區(qū)分：
“壓制填料或低溫?zé)Y(jié)填料”3-6個(gè)月會(huì)板結(jié)，需要更換
“高溫?zé)Y(jié)”長(zhǎng)期有效，不需要更換，只需定期添加。
“低溫?zé)Y(jié)填料”是通過(guò)600°至1000°的傳統(tǒng)燒結(jié)技術(shù)將主要成分燒結(jié)在一起，因達(dá)不到合金結(jié)構(gòu)的條件，其主要成分仍為分開(kāi)的不同物質(zhì)，長(zhǎng)時(shí)間使用，會(huì)出現(xiàn)板結(jié)鈍化、粉碎等問(wèn)題。
（區(qū)分：1、強(qiáng)度差，可摔打或進(jìn)行相關(guān)測(cè)試；2、孔隙率小，可扔到水中觀察氣泡的產(chǎn)生量；3、侵泡在硫酸中一段時(shí)間，會(huì)出現(xiàn)粉碎現(xiàn)象。）
“高溫?zé)Y(jié)填料”是通過(guò)≥1300°的高溫“熔融技術(shù)”加工而成，所有成分均勻的融合為一體，形成了一體化框架式合金結(jié)構(gòu)，了板結(jié)鈍化等問(wèn)題，且，持久穩(wěn)定。
（區(qū)分：1、以鐵為主體的合金結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度大，可摔打或進(jìn)行相關(guān)測(cè)試。2、孔隙率大，可扔到水中看氣泡的產(chǎn)生量。3、侵泡的硫酸中，不會(huì)出現(xiàn)粉碎現(xiàn)象。4、高溫的緣故，部分填料表面會(huì)出現(xiàn)程度不同的顏色變化。）
二.鐵碳填料從應(yīng)用效果區(qū)分
1、可在同等工藝條件下，長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)比較處理效果。
?。ǜ邷?zé)Y(jié)填料因的加工工藝及合理的成分配比效果高于低溫?zé)Y(jié)填料）
2、通過(guò)質(zhì)量檢測(cè)其主要成分鐵的含量。（高溫?zé)Y(jié)填料含鐵量超過(guò)75%，低溫?zé)Y(jié)填料鐵含量較低。）或采用磨擦及切割的方式，觀察填料的金屬光澤；（金屬光澤越明顯，說(shuō)明含鐵量越大）。
