3 影響因素

3．1 pH

由于各種廢水中所含污染物種類不同，內(nèi)電解法所需pH 值也不同。一般由于pH 的降低提高了氧的電極電化，加大微電解電位差[10]，COD 去除率隨pH 值的減小而增大。但pH 過低會使溶鐵量增大。而過量的H+會與Fe 和Fe(OH)2反應，破壞絮凝體，產(chǎn)生多余有色的Fe2 +。

3．2 鐵碳投加比

在鐵中加入活性碳，鐵與活性碳形成原電池，加快電極反應，提高反應效率。但當碳的體積比鐵的體積大時，COD 去除率隨著碳投加量的增加而降低。因為碳過量，不僅提高運行成本，而且會抑制微小原電池的電極反應[13]。

3．3 停留時間

停留時間長短決定了反應作用時間的長短。停留時間越長，氧化還原等作用進行得越徹底，但停留時間過長，會使鐵的消耗量增加，溶出的Fe2+大量增加，并氧化成為Fe3+，造成色度的增加及后續(xù)處理的問題。

3．4 溫度的影響

在一定的溫度范圍內(nèi)，活化能基本不受溫度變化影響，但溫度升高增加反應物質(zhì)的內(nèi)能，有利于提高反應速度[19]。從之前的實驗來看，溫度提高，電解速度增大，色度去除率增加[10]。

3．5 曝氣的影響

曝氣可提高溶解氧濃度，增加原電池的陰極電極電勢，加大原電池的電化學腐蝕動力，同時產(chǎn)生有利于反應的中間產(chǎn)物。其產(chǎn)生的氣泡有利于溶液中鐵碳填料的混合，可使填料相互摩擦而去除其表面沉積的鈍化膜。但是，過大的曝氣量會減少鐵碳的接觸，影響原電池反應[13]。

4 存在問題

目前，雖然對內(nèi)電解法進行了多方面的實驗研究和應用，但在理論上，對其反應過程中電極上實際發(fā)生的反應機理，反應產(chǎn)物和反應動力等方面仍有待繼續(xù)深入研究，在運用中，內(nèi)電解法也存在一定的問題需要改進和加強。

4．1 CODCr去除效果不明顯

張冀鄂等發(fā)現(xiàn)鐵碳內(nèi)電解去除CODCr效果不是很明顯，尤其是對高色度高濃度的印染廢水[9]。肖羽堂等[20]采用鐵屑－煤渣聯(lián)合處理染料化工廠的二硝基氯化苯廢水，COD 去除率僅69．6%以上。何明等[21]利用鐵屑內(nèi)電解法處理PCB 絡合廢水中，有機物COD 的去除率僅有20%左右。

4．2 鐵屑結塊

內(nèi)電解絮凝床中最常用的填料為鋼鐵屑和鑄鐵。鋼鐵屑含碳量低，內(nèi)電解反應慢，處理效果差; 鑄鐵屑中含碳量高，處理效果好，但鐵屑強度低、易壓碎，隨處理時間的增加，鐵屑的粒徑逐漸減小，而鑄鐵屑強度低，易被壓碎成粉末狀而結塊，降低了內(nèi)電解的處理效率[22]。

4．3 絮凝床堵塞

隨內(nèi)電解法絮凝床運行時間的增長，填料中聚集懸浮物增多，加上金屬化物的濃集，易將填料孔隙堵塞，需定期反沖。但鐵屑密度大，需較強的沖洗強度，工程應用中須配套較大的設備，投資增大[22]。

5 改進工藝

5．1 添加劑強化鐵碳預處理

吳烈善[23]在模擬印染廢水實驗研究中發(fā)現(xiàn)氯化鐵對鐵碳內(nèi)電解反應有促進作用，投加氯化銨可促進COD 的去除。鐵碳內(nèi)電解預處理段增加鐵離子含量可以改善后續(xù)工藝活性污泥沉降性能，提高COD 去除率。樊金紅等[12]實驗中發(fā)現(xiàn)催化劑可改善內(nèi)電解法在中性或堿性廢水中的處理效果，尤其是增加其在堿性廢水中的處理能力。在其他實驗中也發(fā)現(xiàn)，鐵碳比例合適時，加入催化劑如一定量的無機催化劑、溴化十六烷基、沸石等，鐵碳內(nèi)電解處理污水效果也會增加。

5．2 微波協(xié)同內(nèi)電解作用

鐵屑可以吸收微波能，當能量聚積到一定程度，溫度達到氣體著火點，會出現(xiàn)金屬打火，氣體致電現(xiàn)象，在常壓下微波場內(nèi)形成一種非穩(wěn)態(tài)的放電等離子體，使鐵屑表面結構發(fā)生明顯改變。鐵屑劇烈的“打火”在產(chǎn)生等離子體的同時也激發(fā)產(chǎn)生Fe3+、Fe2+以及強氧化劑O3，電弧(紫外光) 等，可以強化鐵屑表面及孔隙中的有機物降解[24]。

5．3 增強型內(nèi)電解增強型內(nèi)電解是將銅混入鐵或者在鐵表面鍍銅，以提高處理速度和效果的方法。黃浪等[25]研究了鍍銅鐵屑-H2O2法預處理油田酸化廢水。李國清[26]采用鍍銅鐵屑-H2O2催化氧化降解處理含酚廢水，實驗表明脫色率和COD 去除率均有很大提高。

5．4 高壓脈沖協(xié)同內(nèi)電解

鐵碳在4-氯酚中形成大量的微電池，利用其氧化作用打斷有些有機物之間的連接鍵，從而處理污染物。實驗表明，高壓脈沖在有鐵碳內(nèi)電解存在的條件下，對有機物的降解率增加，尤其是對污染物4-氯酚的去除率大大增加[27]。

除上述幾種方法，還有些其他提高鐵碳內(nèi)電解處理效果的新方向。如與光催化氧化結合處理有機染料廢水，利用臭氧協(xié)同內(nèi)電解提高COD 的去處效率[19]，用鍍銅磁性粒子強化內(nèi)電解后處理硝基苯酚廢水，內(nèi)電解結合超聲降解堿性品綠染料等。

6 研究及發(fā)展展望

由于內(nèi)電解法在適宜條件下能對COD 進行降解，在改進工藝或與其他方法結合后可以對高濃度COD 的廢水進行比較好的處理; 其對廢水色度具有良好的去除率，今后可運用于有色廢水尤其是染料廢水的處理; 內(nèi)電解法處理后廢水生化性能提高可運用在一些需要提高生化性能的污水預處理中。

內(nèi)電解法作為一種新型的廢水處理方法，雖然存在很多的不足和缺陷，但是經(jīng)過多方面的研究和探索，相信在不久的將來會在廢水處理工作中為環(huán)境保護做出更大的貢獻。

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作者簡介: 金霄(1988-)，女，在讀碩士研究生，從事廢水處理研究。