【知识】铁碳微电解技术除磷的原理

废水中的磷通常以磷酸盐形式存在，包括有机磷酸盐、无机磷酸盐(主要是正磷酸盐)和聚磷酸盐，其中主要存在形态为正磷酸盐和聚磷酸盐。正磷酸盐易与金属离子生成沉淀，聚磷酸盐中的一部分也可在酸性条件下水解转化为正磷酸盐，因此，正磷酸盐的去除是 废水 处理的重点。含磷废水的预处理技术主要包括化学沉淀法、吸附法、结晶法及其他新技术等。

1、化学沉淀法

化学沉淀法除磷是通过投加化学药剂，使废水中的磷万方数据转化为不溶性磷酸盐沉淀物，从而去除废水中磷。常用的化学药剂有铝盐、铁盐和钙盐。化学沉淀法除磷效果稳定，操作简单;但是会产生大量污泥，污泥处理难度较大，易造成二次污染。比如市面上以氯化镁、碳酸氢铵为复合沉淀剂处理废水中的磷，生成的磷酸铵镁可作为复合肥使用。

2、吸附法

吸附法通常采用的吸附剂包括活性炭、粉煤灰、硅藻土、膨润土、炉渣等。吸附法具有占地面积小、吸附速度快、操作简单等优点，目前研究的重点主要集中在提高吸附剂的吸附容量以及吸附剂的再生问题上。比如市面上以氯化铁为改性剂，采用浸渍法制备改性活性炭，结果表明，改性后活性炭对磷的吸附能力明显增强，吸附率可达99，洗脱再生后可重复使用。

催化微电解技术是利用原电池的原理，由铁、碳按一定比例混合并压制成型，然后进行高温固相烧结而成的高效规整化填料。由于Fe和C之间存在1.2V的电极电位差，在废水中会形成无数个微原电池，这些细微电池是以电位低的铁为阳极，电位高的碳为阴极，在酸性充氧条件下发生电化学反应，阳极反应生成的Fe2+进入废水与含磷废水中的H2O2形成芬顿催化氧化体系，生成的强氧化性羟基自由基再与废水中难降解的有机物生成新的自由基，使有机物结构破坏，最终氧化分解。

另外，铁碳微电解阴极反应生成的新生态[H]也具有高化学活性，能改变废水中许多有机物的结构和特性，使有机物发生断链、开环。

微电解反应过程中，Fe2+还具有很高的吸附—絮凝活性，加碱调节废水的pH值可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀，吸附废水中的悬浮物及磷酸亚铁等微小颗粒、从而达到水质净化、深度除磷的效果。

含磷废水经铁碳微电解处理后，可有效去除水中溶解性磷酸盐并且生成的沉淀物，沉淀物主要成分为FePO4（磷酸铁），经脱水、干化、提纯后可用于制造磷酸铁锂电池材料、催化剂及陶瓷等，具有广阔的回收利用价值。