摘要：铁碳微电解技术具有处理效率高、操作方便、占地面积小、原材料廉价和适用范围广等优点。但在机理研究以及具体的实际应用过程中，仍存在一些问题有待解决。因此，本文综合分析了铁碳微电解技术去除难治理废水中污染物的过程和机理，指出微电解作用机理的定量化及耦合关系是一个重要研究方向。在应用研究方面，目前主要存在两个问题：
①微电解材料的板结和钝化问题；
②如何提高微电解工艺适用的pH范围。
本文从材料合成和反应器的改进方面进行分析，针对前者问题，提出可采用纳米技术以及高温烧结技术合成新型微电解材料，以及采用流化床和内循环微电解反应器也可解决该问题；针对后者问题，提出可改性微电解材料，以及在微电解反应器上外加电场和采用臭氧曝气微电解。Zui后，系统总结了该技术在印染废水、垃圾渗沥液、制药废水和重金属废水的应用概况。
随着工业化和城市化的快速发展，各种难治理废水的排放也日益增加，对水环境和人类健康构成很大的威胁。因此，处理难治理废水的高效技术亟待开发。在众多预处理技术中，铁碳微电解可以实现以废治废的目标，被认为是环境友好和绿色型预处理技术，是大多数高浓度难降解废水预处理的技术。该技术的研究从20世纪60年代开始，20世纪70年代前苏联研究人员把该技术成功用于印染废水的处理，20世纪80年代引入中国。目前，该技术越来越受到水处理界广泛关注和重视。铁碳微电解技术利用铁碳元素在溶液中的电位极差形成原电池，被广泛应用到各种难治理废水的预处理阶段，可以使高分子有机物或者芳香烃等环状有机物开环断链，提高废水的可生化性；并且在破除重金属络合物以及置换重金属离子等方面具有良好表现。
近年来该技术已成为难治理废水研究的热点，新理论、新方法、新技术层出不穷。因此，本文对微电解的一些Zui新研究，包括机理、新材料、反应器以及应用方面的成果进行了系统总结与分析，揭示微电解在难治理废水中的应用潜力，寻找解决现存问题的突破口，以期为该技术在难治理废水的研究及应用方面提供一定的理论依据和科学指导。
新型铁碳微电解填料研究
目前大多数的研究者都采用铁屑和活性炭颗粒混合装填到柱状反应器中，例如SUN等采用铁屑和焦炭充分混合作为微电解填料处理化工行业的混合废水，COD去除率达到20%，BOD5/COD提高了80%，在处理到50天时，填料发生严重的板结现象，随后的处理效果呈降低趋势。
将铁屑与活性炭混合作为填料，随着处理时间的延长，此类微电解材料会出现板结问题，这类问题会导致废水处理的效果降低，还会导致反应器内水流的阻塞，处理效果随着时间的延长逐渐变差。因此，研究者正在不断研发新型铁碳微电解复合材料及新工艺。例如肖总工程师等采用氯化钠分散在铁颗粒中，用以避免细小铁颗粒的凝聚，选择聚乙烯醇（可生物降解、可溶于水）作为碳的前体，合成纳米铁碳结构复合微电解材料。此类纳米材料是铁核外包一层薄的碳层，不含氯化钠，平均粒径为13nm。该新型材料具有较大的比表面积，且铁碳结合在一起不易发生铁碳分层和结块现象，容易与废水均匀混合。
其次，研究者采用高温将铁碳等原料烧结为规整化材料，其中加入制孔剂和催化剂等，制备的规整化铁碳微电解材料不仅具有较大的孔隙率，并且具有较大的比表面积。该材料具有一定的强度不易破碎，废水可与材料充分接触，在处理废水时取得了较为理想的效果，并未出现材料的板结问题。
公司]采用高温煅烧技术制备的该多孔规整化微电解材料，处理时间6h，初始pH在3左右，COD和色度去除率分别在60%和75%以上，运行稳定，在长时间处理印染废水过程中未见材料板结现象。根据铁碳微电解机理的研究可知，大多数的研究都集中在较低的pH条件下处理废水，较低的废水pH是铁碳微电解技术推广的一个障碍，为解决该问题，肖总工程师等采用聚四氟乙烯改性铁碳微电解材料作为电芬顿法的催化剂，在接近中性的pH条件下处理2,4-二氯苯酚废水，铁碳材料展现出了较强的活性，处理时间2h下，2,4-二氯苯酚的去除率可达95%，此研究证明聚四氟乙烯改性以后的铁碳微电解材料可在较高的pH条件下处理废水，扩大了铁碳微电解材料的pH适用范围。除此之外，为了能使微电解材料可在碱性废水中使用，傅强根等[37]采用铝粉和活性炭制备的微电解材料，在pH为12、反应时间90min条件下，处理刚果红模拟废水，COD和色度去除率分别达到78.6%和90.4%，并发现影响处理效果的因素中按从大到小排序为初始pH、铝的投加量、反应时间、铝炭质量比。
从以上研究可见，传统铁碳微电解材料随处理时间的延长会出现板结和钝化现象，采用新型纳米微电解技术以及高温煅烧技术可解决微电解材料的板结和钝化问题；为克服微电解适用pH范围较小的问题，可改性铁碳微电解材料，扩大其适用pH范围。