microelectrolysis是什么意思，microelectrolysis的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

微电解（Microelectrolysis），也称为内电解法、铁碳法或零价铁法，是一种基于电化学原理的废水处理技术。其核心在于利用铁屑（通常为铸铁屑或废铁）与碳（如活性炭、焦炭或石墨）等惰性导体在电解质溶液（如废水）中自发形成的无数微小原电池（即微电池）进行反应，实现对污染物的降解或转化。

技术原理详解

1. 原电池形成：

   • 当铁（Fe⁰，零价铁）和碳（C）在导电的废水中接触时，由于两者电极电位的差异（铁的电位较低为阳极，碳的电位较高为阴极），会形成大量微观尺度的原电池。
   • 阳极反应（铁腐蚀）：铁失去电子被氧化，生成亚铁离子（Fe²⁺）。 $$ text{Fe} rightarrow text{Fe}^{2+} + 2e^- $$
   • 阴极反应（碳表面）：废水中的溶解氧（O₂）、H⁺离子或其他氧化性物质在碳表面得到电子被还原。
     • 酸性条件（常见于处理初期）： $$ 2text{H}^+ + 2e^- rightarrow text{H}_2 uparrow $$
     • 有氧条件（更普遍）： $$ text{O}_2 + 2text{H}_2text{O} + 4e^- rightarrow 4text{OH}^- $$ $$ text{O}_2 + 4text{H}^+ + 4e^- rightarrow 2text{H}_2text{O} $$

2. 污染物去除机制：

   • 电化学氧化还原：阳极产生的电子通过外电路流向阴极，污染物可直接在阳极被氧化或在阴极被还原。例如，难降解有机物（如染料、酚类）可被氧化分解为小分子或矿化；重金属离子（如Cr⁶⁺、Cu²⁺）可在阴极被还原为低价态或金属单质沉淀。
   • 铁离子的絮凝沉淀：阳极反应产生的Fe²⁺在废水碱性条件下（或后续曝气氧化）被氧化为Fe³⁺，进而水解生成具有强吸附絮凝能力的氢氧化铁胶体（Fe(OH)₃）。 $$ text{Fe}^{2+} + 2text{OH}^- rightarrow text{Fe(OH)}_2 $$ $$ 4text{Fe(OH)}_2 + text{O}_2 + 2text{H}_2text{O} rightarrow 4text{Fe(OH)}_3 downarrow $$ 这些胶体能高效吸附、网捕废水中的悬浮物、胶体颗粒、部分溶解性有机物和重金属离子，形成矾花沉降分离。
   • 新生氢的还原作用：在酸性条件下阴极产生的活性氢原子（H•）或氢气（H₂）具有强还原性，可还原破坏有机物结构或还原重金属离子。
   • 电极表面吸附：铁碳填料本身的多孔结构也具有一定的物理吸附能力。

核心特点与优势

• 无需外接电源：反应动力来源于铁碳间的电位差，能耗低。
• 协同作用：集氧化还原、絮凝沉淀、吸附于一体，处理效率较高。
• 适用性广：特别适用于处理含难降解有机物（如印染、化工、制药废水）、重金属离子、高色度、高COD的工业废水。
• 操作简便，成本低廉：原料（废铁屑、焦炭）易得，设备简单，运行费用低。

应用领域

微电解法广泛应用于多种工业废水的预处理或深度处理，包括但不限于：

• 印染废水脱色与COD去除
• 化工、制药废水中有毒有害物质的降解
• 电镀、冶金废水中重金属离子的去除与回收
• 含油废水、垃圾渗滤液的处理
• 提高废水的可生化性（B/C比），为后续生物处理创造条件

权威参考来源

• 美国环境保护署（EPA）在其关于创新废水处理技术的报告中，将零价铁技术（Zero-Valent Iron, ZVI）列为一种重要的污染修复技术，其原理与微电解高度相关。EPA的技术文档详细阐述了铁还原的机制及其在污染物降解中的应用（EPA Contaminated Site Clean-Up Information）。
• 《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology）期刊发表了大量关于铁基技术（包括微电解）处理废水的研究论文，深入探讨了其反应机理、效能优化及工程应用。这些研究为微电解技术的科学基础提供了坚实的支撑（Environmental Science & Technology Journal）。
• 《水研究》（Water Research）作为水处理领域的顶级期刊，同样刊载了众多关于微电解（或铁碳微电解）在特定废水处理（如染料废水、抗生素废水）中的性能、影响因素及机理研究的学术论文（Water Research Journal）。
• 中国国家环境保护标准与技术规范：在中国，微电解技术被纳入多项工业废水处理工程技术规范（如《电镀废水治理工程技术规范》(HJ 2002-2010)等），作为推荐或可选工艺之一，体现了其工程应用的认可度（相关信息可通过中国生态环境部官网查询）。

微电解是一种高效、经济的物化废水处理技术，通过铁碳微电池产生的电化学作用、铁离子的絮凝作用以及电极吸附等协同效应，有效去除废水中的有机物、色度、重金属等污染物，在工业废水预处理领域具有重要地位。其科学原理和应用实践得到了环境工程学术界和工业界的广泛研究和验证。

网络扩展资料

microelectrolysis（微电解/微量电解）是一种通过微小电极或特定材料组合实现电解反应的技术，主要用于工业废水处理等领域。以下是详细解释：

1. 定义与原理

   • 该词由“micro-”（微小）和“electrolysis”（电解）组成，字面意为“微量电解”。其核心是通过铁、碳等材料构成微电池系统，在电解质溶液中发生氧化还原反应，分解污染物。
   • 普通电解（electrolysis）指利用电流分解物质的过程（如分解水为氢气和氧气），而微电解更强调反应规模小或材料微观结构的特殊性。

2. 应用场景

   • 废水处理：例如处理含氰废水（如丙烯腈工厂废水），通过铁碳微电解技术降解有毒物质。
   • 环保领域：去除重金属、有机物等污染物，具有成本低、效率高的特点。

3. 技术特点

   • 使用铁屑和活性炭等材料形成微电池，产生强氧化性物质（如羟基自由基）分解污染物。
   • 相比传统电解，无需外接电源，依赖材料自身的电化学作用，能耗更低。

4. 相关术语区分

   • microelectrodialysis（微量电渗析）：通过电场驱动离子迁移的分离技术，与微电解原理不同。
   • electrolysis（电解）：广义的电解过程，涵盖工业制氢、电镀等应用。

如需进一步了解具体反应机制或案例，可参考化工废水处理相关文献。

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