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鐵碳微電解反應器利用的是原電池原理，就是利用鐵在酸性條件下會失去電子，碳在酸性條件下得到電子，從而得到1.2V的微電壓，利用電位差將有機物的長鏈分子打斷，使難降解的大顆粒有機物分子分解成容易降解的小分子有機物，從而起到提高生化性的作用。
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，當材料浸沒在廢水中時，發生內部和外部兩方面的電解反應。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，在鑄鐵屑內部形成許多細微的原電池，純鐵作為原電池的陽極，碳化鐵作為還原電極的陰極；另一方面，鑄鐵屑和其周圍的炭粉又形成較大的原電池。因此，利用微電解進行廢水處理的過程實際上是內部和外部雙重電解的過程，反應方程式如下：
陽極(Fe)：Fe- 2e→ Fe2+；
陰極(C)：2H++2e→ 2[H]→H2
反應中產生的Fe2+和H+具有高化學活性，能改變廢水中許多有機物的結構和特性，使有機物發生斷鏈、開環等作用，將大分子有機物降解為小分子有機物，使污水得到預處理。
微電解填料的組成是有鐵粉和碳粉經過高溫燒結而成，使用條件又是在酸性環境下，鐵容易失去電子形成鐵離子，鐵離子時間長以后會堆積在微電解填料的表面，從而形成填料板結，降低污水的預處理效果，這也就說明了，微電解反應器一開始運行挺正常的，后面越用效果越不理想的原因。我公司在原有的傳統設備的基礎上加以改進，大大的減小了微電解填料在使用過程中板結的狀況，為確保反應過程中的穩定性。
若有曝氣，即充氧和防止鐵屑板結。還會發生下面的反應：
O2+ 4H+ +4e→2H2O；
O2+ 2H2O+ 4e→4OH-；
2Fe2+ +O2+4H+→2H2O+ Fe3+。
反應中生成的OH-能提高出水pH值，由Fe2+氧化生成Fe3+的逐漸水解生成聚合度大的Fe(OH)3膠體絮凝劑，可以有效吸附、凝聚水中污染物。提高廢水的生化性，然后調節PH至7左右。
在沉淀池通過投加藥劑產生化學反應，生成沉淀，去除污水中大部分污染物。
