污水的種類有很多，不同的污水處理方法是不同的。對于一般的污水我們可以選擇過濾材料或者凈水藥劑來凈化處理，而對于高難度復(fù)雜性水質(zhì)的難降解污水，我們一般選用鐵碳微電解填料來處理。鐵炭微電解法是利用Fe/C原電池反應(yīng)原理對廢水進(jìn)行處理的良好工藝，又稱內(nèi)電解法、鐵屑過濾法等。鐵碳微電解技術(shù)主要利用了鐵的還原性、鐵的電化學(xué)性、鐵離子的絮凝吸附三者共同作用來凈化廢水[9]。鐵碳微電解工藝的電解材料一般采用鑄鐵屑和活性炭或者焦炭，當(dāng)材料浸沒在廢水中時，發(fā)生內(nèi)部和外部兩方面的電解反應(yīng)。一方面鑄鐵中含有微量的碳化鐵，碳化鐵和純鐵存在明顯的氧化還原電勢差，這樣在鑄鐵屑內(nèi)部就形成了許多細(xì)微的原電池，純鐵作為原電池的陽極，碳化鐵作為原電池的陰極，在含有酸性電解質(zhì)的水溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，使鐵變?yōu)槎䞍r鐵離子進(jìn)入溶液。此外，鑄鐵屑和其周圍的炭粉又形成了較大的原電池，因此在利用微電解進(jìn)行廢水處理的過程實際上是內(nèi)部和外部雙重電解的過程，或者稱之為存在微觀和宏觀的原電池反應(yīng)。另外，為了增加電位差，促進(jìn)鐵離子的釋放，也可在鐵碳微電解填料中加入一定比例催化劑。
微電解工藝技術(shù)的研究始于20世紀(jì)60年代，主要應(yīng)用金屬腐蝕原理組成的原電池對廢水進(jìn)行處理。20世紀(jì)70年代，前蘇聯(lián)的科學(xué)工作者把鐵屑用于印染廢水的處理，20世紀(jì)80年代我國引入此法進(jìn)行了許多研究[10]。王曉陽采用鐵炭微電解填料降解高濃度制藥廢水，最佳反應(yīng)條件pH為3，鐵炭比1:1，固液比為0.15，反應(yīng)時間為100min，廢水的色度去除率超過80%，CODCr的去除率接近60%，BOD5/COD值由原來的不足0.10提高到0.43[11]。周立峰等采用鐵碳微電解預(yù)處理農(nóng)藥廢水，廢水中含有大量的有機(jī)物和無機(jī)鹽，CODCr達(dá)到98000mg/L。在最佳運行條件下CODCr去除率達(dá)到50.52%。BOD5/COD值由原來的不足0.10提高到0.32[12]。
臭氧與微電解有三種耦合方式:先臭氧后微電解(臭氧-微電解)、先微電解后臭氧(微電解-臭氧)和臭氧/微電解一體式。不同耦合方式強(qiáng)化處理效果的過程不同。臭氧-微電解先利用臭氧強(qiáng)氧化能力使大部分有機(jī)物得到降解，同時廢水中堿性pH條件能充分發(fā)揮其氧化能力，使廢水中pH得到降低，有利于提高后續(xù)微電解工藝對有機(jī)物的去除效率;具有緩沖pH值和提高處理效率高的優(yōu)勢。微電解-臭氧先利用微電解對廢水中的色度和有機(jī)物去除至一定程度，因pH值較高而比臭氧一微電解工藝中微電解的處理效率低；但是，微電解溶出的鐵離子進(jìn)入臭氧單元能夠強(qiáng)化臭氧的處理效果;微電解后廢水的pH值會提高亦有利于提高臭氧的處理效率。臭氧/微電解中微電解填料的主要成分是零價鐵和活性炭，其與臭氧結(jié)合時均能發(fā)揮協(xié)同強(qiáng)化作用，促進(jìn)臭氧分解產(chǎn)生更多的羥基自由基，進(jìn)而提高處理效能；此外，微電解的電化學(xué)過程以及零價鐵與臭氧的協(xié)同反應(yīng)過程中生成Fe2+，以及一步氧化后生成的Fe3+、微電解過程生成的氧化組分([O]和H2O2等)均與臭氧具有協(xié)同強(qiáng)化作用。