微電解反應器又叫微電解設備、微電解罐體、鐵碳塔、微電解水處理裝置等，是利用鐵碳填料對高難度化工污水處理的一種裝置。主要原理為金屬腐蝕電池原理。當系統(tǒng)通入酸性廢水后，利用“腐蝕電池原理”自身產(chǎn)生1.2V電位差對廢水進行電解處理，設備內(nèi)會形成無數(shù)的微電池系統(tǒng),在其作用空間構成無數(shù)個電場。其主要作用是降低廢水的COD，降低廢水的毒性，去除重金屬離子，破環(huán)斷鏈提高廢水可生化性。
一、基本原理
在難降解工業(yè)廢水的處理技術中，微電解技術正日益受到重視，并已在工程實際中。廢水的鐵內(nèi)電解法的原理非常簡單,就是利用鐵-碳顆粒之間存在著電位差而形成了無數(shù)個細微原電池。這些細微電池是以電位低的鐵成為陽極,電位高的碳做陰極,在含有酸性電解質(zhì)的水溶液中發(fā)生電化學反應的。反應的結果是鐵受到腐蝕變成二價的鐵離子進入溶液。對內(nèi)電解反應器的出水調(diào)節(jié)PH值到9左右，由于鐵離子與氫氧根作用形成了具有混凝作用的氫氧化亞鐵,它與污染物中帶微弱負電荷的微粒異性相吸,形成比較穩(wěn)定的絮凝物(也叫鐵泥)而去除。為了增加電位差，促進鐵離子的釋放,在鐵-碳床中加入一定比例銅粉或鉛粉。
經(jīng)微電解后，BOD/COD升高了，那是因為一些難降解的大分子被碳粒所吸附或經(jīng)鐵離子的絮凝而減少。不少人以為微電解可有分解大分子能力,可使難生化降解的物質(zhì)轉化為易生化的物質(zhì)，并搬出理論依據(jù)是“微電解反應中產(chǎn)生的新生態(tài)[H]可使部分有機物斷鏈，有機官能團發(fā)生變化”。但用甲基澄和酚做試驗并沒有證實微電解有分解破化大分子結構能力。
如果要讓鐵碳床有分解有機大分子能力,一般需要加入過氧化氫,酸性廢水與鐵反應生成亞鐵離子,亞鐵離子與過氧化氫形成Fenton試劑，生成羥基自由基具有極強的氧化性能，將大部分的難降解的大分子有機物降解形成小分子有機物等。同樣，反應要在酸性的條件下才能進行。
二、技術實驗
a.實驗用品 :燒杯、鋁片和鐵片 (電極 )、導線、直流電源、食鹽、待處理的污水。
b.實驗步驟 :在燒杯中注入污水 ,加入 1～ 2g食鹽 ,用鋁片作陽極、鐵片作陰極 ,接通6V直流電源 ,數(shù)分鐘后 ,在污水表面逐漸形成一層浮渣 ,而燒杯底部也積聚一層沉渣 ,中間則為清水。
c.實驗原理 :2H2 O 通電2H2 ↑ (陰極 ) +O2 ↑ (陽極 )反應產(chǎn)生的H2 和O2 等氣泡上升時 ,將部分懸浮物帶到水面 ,于是水面上就形成了浮渣層 ,待到水面的污物增多后就撇去浮渣 ,可達到凈水的目的。
三、微電解的工藝及作用
1、降低廢水COD，分解廢水有機物
2、脫除廢水色度，打斷發(fā)色官能團鏈鍵,使其脫落脫色。
3、去除重金屬離子，降低廢水毒性。
4、解毒：降低含氰、制藥、農(nóng)藥、精細化工等行業(yè)廢水毒性。
5、破環(huán)斷鏈，提高廢水的可生化性。
開環(huán)：分解苯、酚類及其衍生物；
斷鏈：分解難生化大分子有機物；
四、產(chǎn)品實際運用
夢之潔環(huán)保有著十多年的設計經(jīng)驗，內(nèi)部結構更加合理，內(nèi)部裝填填料，使得反應效果更好，能夠徹底解決運行過程中的板結鈍化等問題。
相較其他的設備:
1、操作維護方便
2、處理成本低
3、COD去除率高,無二次污染
4、反應速率快，一般廢水需要30-60分鐘
5、電力消耗低
6、有機污染物質(zhì)范圍廣
7、流程簡單/壽命長/投資少/效果穩(wěn)定
8、化學沉淀除磷、還原除重金屬
五、存在問題
根據(jù)工程試驗，鐵碳床微電解剛開始的效果很理想,特別是處理酸性的有機廢水，但運行兩個月后，效果急劇下降。一方面，鐵泥堵塞，另一方面炭也吸附飽和。反沖洗可減緩鐵泥堵塞，但解決不了效果下降問題,往往需要更換填料,而在在實際工程中更換填料工作量很大。
另外，微電解大都是采用固定式的鐵碳床工藝， 而鐵碳床的板結是一個非常令人頭痛的問題。有人稱他們的微電解技術可解決板結問題，只要用固定床，板結遲早會發(fā)生，爆氣也沒多大用。
要解決板結必須打破固定床，避免鐵泥堵塞。但問題是一旦打破固定床，鐵-碳兩種顆粒物接觸減弱，鐵氧化失去的電子難以流向碳，致使H離子在鐵顆粒得電子，產(chǎn)生的H2包著鐵顆粒，使其難于繼續(xù)氧化溶解。沒有鐵的溶解，用微電解預處理廢水成為空話。
現(xiàn)在不少環(huán)保設計單位開始試用流化床（fluidized bed system)代替固定床（fixed-bed system）的微電解，但流化床鐵和炭難以緊密接觸，微電池回路差，反應速度慢。因此，如果能解決流化床中鐵失去的電子流向的問題，就不必用固定床，板結問題也就不會存在，鐵屑補充也方便。
