1、工艺概述

FCS催化铁碳微电解工艺是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。

当系统通水后，铁碳微电解填料在设备内会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H] 、Fe2 + 等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用；生成的Fe2+ 进一步氧化成Fe3+，它们的水合物具有较强的吸附- 絮凝活性，特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量吸附水中分散的微小颗粒，金属粒子及有机大分子。其工作原理基于电化学、氧化-还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便，不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解高浓度废水的处理可大幅度地降低COD和色度，提高废水的可生化性，同时对氨氮的脱除具有很好的效果。

2、基本原理、作用

原电池反应：在原电池中，发生的化学反应是氧化还原反应。发生氧化反应的一极上有电子流出，做负极，失去电子的物质是还原剂。电子通过原电池的负极流向正极，在正极上氧化剂得到电子，发生还原反应。

电子流动（电场作用）：铁碳填料的铁元素与碳元素之间存在一个自然地1.2V≈1.4V的电位差。铁释放出电子，电子由阳极向阴极移动过程中会破坏有机物的化学键，特别是难降解的大分子、长链、有毒类、苯环类物质就会转化为容易降解的物质，提高可生化性（B/C比值）同时能够降低COD。

污染物的氧化还原反应：每种（污染物）物质都有各自的氧化态和还原态，废水中的胶体粒子和细小分散的污染物一般都带有电荷，在铁碳填料电场作用下产生电泳，向相反电荷的电极移动在阳极被氧化，在阴极被还原，生成新的物质沉积在电极表面或沉淀于水中或转化为气体等无毒无害成分被分离去除。

氢、铁、Fe2+的氧化还原作用：电极反应和化学反应中得到的新生态氢[H]以及Fe和Fe2+都具有很高的化学活性，能与废水中的许多污染物发生氧化还原反应。如使偶氮基断裂而破坏发色基团、使大分子降解为小分子，具有脱色和提高废水可生化性的作用。

铁离子的络合、混凝作用：用铁碳微电解处理废水时，会产生Fe2+和Fe3+离子。在碱性条件下且有O2（曝气充氧）存在时，会形成Fe(OH)2（氢氧化亚铁）和Fe(OH)3（氢氧化铁胶体），废水中原有的悬浮物、胶体和油类及相当一部分水溶性有机物均可被其络合、吸附凝聚而从废水中分离去除。

铁的置换作用：铁是活泼金属，电极电位E0 (Fe2+／Fe)＝- 0．44V，它具有还原能力，可将在金属活动顺序表中排于其后的金属置换出来而沉积在铁的表面，如镍、锡、铅、铜、银、锰、锌等 。这些微小的沉积金属粉粒也一起随废水流出，而在后续的碱中和絮凝沉淀时一同被分离去除。

沉淀与共沉淀作用（加碱）：铁碳微电解出水加碱中和絮凝沉淀是微电解工艺中必不可少的组成部分，可以处理多种重金属离子的综合性含金属离子的废水（如电镀、矿山等行业），以减少其对后续生化工艺段的毒害，无需分流，一次处理达标，大大地简化了处理流程，且处理后的水质稳定。

3、技术优势：

(1)、铁碳填料由多元金属熔合多种催化剂通过高温微孔活化技术熔炼形成一体化合金，保证“原电池”效应持续高效。

(2)、架构式微孔结构形式，提供了极大的比表面积和均匀的水气流通道，对废水处理提供了更大的电流密度和更好的催化反应效果。

(3)、活性强，比重轻，不钝化、不板结，反应速率快，长期运行稳定有效。

(4)、针对不同废水调整不同比例的催化成份，提高了反应效率，扩大了对废水处理的应用范围。

(5)、在反应过程中铁碳填料所含活性铁做为阳极不断提供电子并溶解进入水中，阴极碳则以极小颗粒的形式随水流出。当使用一定周期后，可通过直接投加的方式实现铁碳填料的补充，及时恢复系统的稳定，还极大地减少了工人的操作强度。

(6)、铁碳填料对废水的处理集氧化、还原、电沉积、絮凝、吸附、架桥、卷扫及共沉淀等多功能于一体。

(7)、处理成本低，在大幅度去除有机污染物的同时，可极大地提高废水的可生化性。

4、适用废水种类：

本技术特别针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理,可大幅度地降低废水的色度和COD，提高B/C比值即提高废水的可生化性；可广泛应用于印染、化工、电镀、制浆造纸、制药、洗毛、农药、酒精等各类工业废水的处理及处理水回用工程。

⑴ 染料、印染废水；焦化废水；石油化工废水；橡胶助剂废水。

-----上述废水在脱色的同时，处理水中的BOD/COD值显著提高。

⑵ 制药废水；皮革废水；造纸废水、木材加工废水。

-----上述废水处理水后的BOD/COD值大幅度提高。

⑶ 电镀废水；印刷废水；采矿废水；其他含有重金属的废水。

-----可以从上述废水中去除重金属。

⑷ 有机磷农业废水；有机磷农业废水。

-----大大提高上述废水的可生化性，且可除磷，除硫化物。