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铁碳微电解工艺的电解材料一般采用铸铁屠和活性炭或者焦炭，当材料浸没在废水中时，发生内部和外部两方面的电解反应。一方面铸铁中含有微量的碳化铁，碳化铁和纯铁存在明显的氧化还原电势差，这样在铸铁屑内部就形成了许多细微的原电池，纯铁作为原电池的阳极，碳化铁作为原电池的阴极；此外，铸铁屑和其周围的炭粉又形成了较大的原电池，因比利用微电解进行废水处理的过程实际上是内部和外部双重电解的过程，或者称之为存在微观和宏观的原电池反应。
电极反应生成的产物(如新生态的H+)具有很高的活性，能够跟废水中多种组分发生氧化还原反应，许多难生物降解和有毒的物质都能够被有效地降解；同时，金属铁能够和废水中金属活动顺序排在铁之后的重金属离子发生置换反应。其次，经铁碳微电解处理后的废水中含有大量的Fe2+，将废水调至中性经曝气之后则生成絮凝性极强的Fe(OH)3，能够有效吸附废水中的悬浮物及重金属离子如Cr3+，其吸附性能远远高于一般的Fe(OH)3絮凝剂。铁碳微电解就是通过以上各种作用达到去除水中污染物的目的。
近年来由于印染技术的不断进步和有机合成染料新产品的不断出现，使得印染废水具有 pH值低、色泽深、毒性大、生物可降解性差等特点。铁碳微电解用于印染工业废水处理体现出了其他工艺不可比拟的优势。梁耀开等采用如图1所示的装置分别对色度300倍，COD为602mg/L，pH值为9.76和色度700倍，COD为1223mg/L，pH值为5.76的两种印染废水进行处理，结果发现，当铁炭体积比为1:1，pH值为3.0左右，反应时间20~30min时，对色度的去除率能够达到95%以上，同时COD的去除率也能达到60%~70%。
对于COD很高或者出水要求较高的印染废水，单纯用铁碳微电解工艺处理并不能达到要求，常使之与其他的生物处理工艺相结合；作为生物处理的预处理。吴小宁等对原水 COD为11000mg/L，pH值为6，色度为8000倍的印染废水采用铁碳微电解法进行预处理，当铁粉粒径为18目，焦炭粒径为2~4mm，铁粉和焦炭比为1∶1，水力停留时间为60~90min时，脱色率达到了90%以上，BOD/COD值从原来的0.23提高到0.59，大大提高了后续生物处理的COD去除率。
