电解法在染整废水处理中的应用
近年来，电解法在染整废水处理中的应用，主要为铁碳微电池法。其工作原理是利用铁和碳构成无数微小原电池的负极和正极，以充入的酸性废水作为电解质溶液，由于铁与碳存在一定的电位差，使它们表面形成无数个微电池回路，因而两极发生一系列氧化还原反应。反应式如下：
在偏酸性条件下，正极反应产生的新生态氢具有很强的还原性，能与染料中有机组分反应，破坏染料共轭体系中的发色基团，从而达到脱色目的。而负极溶下来的Fe2+与后续的NaOH中和后，其产物被空气氧化生成以Fe3+为胶体中心的絮凝体。该Fe（OH）3是一种良好的脱色剂，在常温下对硝基、偶氮基等氧化性的含氮基团具有强烈的选择性还原作用，当pH为7.5～8时，将其还原成苯胺类化合物。同时，该Fe（OH）3也是一种高效的絮凝剂，集捕集、桥联和吸附于一身，比一般药剂具有更高的吸附凝聚能力。这样，废水中的原有固体悬浮物（SS）及微电池产生的不溶物则被吸附凝聚，因而废水得到更有效的处理。
例如，广东省中山市一家生产弹性织物的企业，所用染料主要以酸性染料、活性染料为主，其染色工序排放一定量染色废水。该废水水量虽少，但色度大，可生化性较差，废水水质和排放标准见表4-8。
表4-8 染色废水水质及排放标准（GB 4287—2012，现有企业，直接排放）
处理工艺采用微电池—吸附工艺处理该厂的染色废水。工艺流程如图4-20所示。
图4-20 染整废水处理工艺流程
染色废水中的织带、布屑等悬浮物经格栅去除后进入调节池均衡调质，然后经pH自动调节仪控制到设定条件，再提升进微电池反应器，经过一系列氧化还原反应后，废水中的有机污染物的结构、形态发生变化，颜色由有色转变为无色。然后自流到混凝反应器，由pH自动调节仪控制在微碱性条件下快速剧烈混合，生成粒径较小的微絮粒，经反应器折板的水力搅拌后，微絮粒互相碰撞凝聚，产生的絮凝体经斜管沉淀池实现固液分离。上清液再经活性炭吸附器深度处理后达标排放。而浓缩污泥则经脱水后外运，压滤出水则回流至调节池，从而避免二次污染。
各主要工艺参数如下。
（1）调节池。钢筋混凝土结构，废水停留时间为12h，有效高度2.5m。
（2）微电池反应器。内装铁粒、焦炭粒和少量催化剂，废水的停留时间为30min。(https://www.daowen.com)
（3）中和混凝反应器。折流式钢制结构，废水停留时间为30min，与斜管沉淀池合建。
（4）活性炭吸附塔。圆柱状，下层为石英砂，上层为活性炭。过滤水从塔下部进入，上部流出，停留时间为30～40min。
经过几年的运行，废水处理各单元运行效果和标准比较见表4-9。
表4-9 废水处理各单元效果和标准比较（GB 4287—2012，现有企业，直接排放）
续表
该工程运行稳定，效果良好，色度及CODCr等各指标均达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB 4287—2012）中的一级标准。
微电池法在酸性条件下处理染色废水，利用特有的铁碳微电池对染料分子进行氧化还原反应，破坏染料分子的基团，结合后续的中和混凝沉淀和活性炭吸附工序，能使废水稳定达标排放。工艺简单，效果显著，操作方便。
微电池法在应用过程中还存在如下问题：
铁屑易结块，出现沟流等现象，大幅降低处理效果。且微电池塔高时，底部的铁屑压实作用过大，易结块，可能在运行过程中表面沉积沉淀物使铁产生钝化，降低处理效果，因此需定期反冲洗。
铁屑处理废水通常是在酸性条件下进行的，但在酸性条件下，溶出的铁量大，加碱中和时产生沉淀物多，增加了脱水工段的负担，而废渣的最终归属也成了问题。而且塔前与塔后的pH调节也较烦琐，目前在中性条件下的废水处理还有待于进一步研究。
