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FCM-IV创新催化自电解材料浸没在废水中，在催化剂M存在的条件下，在废水水溶液中发生电化学过程，产生大量【OH·】羟基自由基，使有机物发生降解反应。反应的结果是有毒、长链及环状杂原子有机物得到电子，发生开环、断链等降解反应，毒性有机物官能团被破坏，微生物毒性消失、长链难生化降解有机物断链转化为小分子有机物，环状及杂环有机物开环，一部分最终降解为CO2和H2O，同时材料中活性铁失电子变成二价或三价的铁离子进入溶液。由于铁离子在微碱性条件下有絮凝作用,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异电相吸,形成稳定的絮凝物分离而去除。
催化自电解技术是目前处理难降解、难生化有机废水的一种理想工艺，其工作原理基于电化学氧化—还原反应以及絮凝沉淀的共同作用，该法具有适用范围广、处理效果好、成本低、操作维护方便，不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解高难度废水的处理，不仅能大幅度地降低COD，而且可大大提高废水的可生化性。
（a）开环、断链、提高可生化性：有机物参与阴极的还原反应，使官能团断链降解，COD降低，废水的可生化性(B/C值)提高，同时有机物双键或其他共轭键断开后，发色基团减少，降低了废水色度。
（b）除杂原子（如硫、磷、卤等）：含杂原子（如S）有机物经开环、断链及进一步反应后，杂原子转化为无机物（如硫化氢、硫化钠等），最终与铁反应生成生成硫化铁沉淀得以去除，如：Fe2++S2-→FeS↓;
（c）除重金属离子：例如铜离子等，与铁碳材料反应后，铜被置换截留于填料上，从废水中分离，得以净化。六价铬在酸性条件下，经铁碳处理，还原为三价铬，出水调PH至7-8，生成沉淀分离去除。
如：Cu2+ + Fe→Cu↓+Fe2+
Cu2+ + Fe2+→Cu↓+Fe3+
Fe3+ + 3OH- →Fe(OH)3↓
（d）破乳：废水的胶体粒子和微小分散的污染物受电场作用，产生电泳现象，向相反电荷的电极移动，并聚集在电极上形成聚集体（如微小油粒聚集成油滴上浮）与水分离，降低出水油含量，通常经后段沉淀或气浮后出水含油量小于10mg/l。
（e）混凝：阳极反应后生成的新生态Fe3+/Fe2+经碱（石灰）中和生成新鲜的Fe(OH)3絮体，具有极强的吸附能力，将废水中污染物吸附、凝聚分离，使水得以澄清。
（f）加成断链提高可生化性：阴极生成的氢原子，具有很强的加成还原作用，可与长链、环状大分子有机物反应，将有机物断链分解，提高废水的可生化性。
以上作用可以对垃圾渗滤液、化工及制药废水等水质复杂、含多种有毒有害物质化学物质的工业废水无害化处理具有广谱净化作用，出水毒性消失、可生化性大幅度提高，为后续生化处理高效、平稳运行提供保证。
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