废铁阳极电芬顿装置

无外部电源运行

利用工业废铁与空气阴极的自发原电池，实现难降解有机废水的低成本处理，兼顾氮磷同步去除。

Bingjie, Liu · 殷逢俊 · Hao, Tan · Chang, Lin · Xuehai, Yue · Irene Njeri, Kamau · 刘鸿

Chemical Engineering Journal 2026

具体参数

COD去除速率

{'zh': '19–38', 'en': '19–38'} mg L⁻¹ min⁻¹

降解速率提升倍数

{'zh': '5', 'en': '5'} ×

H₂O₂贡献占比

{'zh': '15.5–25', 'en': '15.5–25'} %

Fe²⁺浓度

{'zh': '<5', 'en': '<5'} mg L⁻¹

开路电压

{'zh': '20–30', 'en': '20–30'} mV

技术优势

不用外电

铁阳极与空气阴极构成自发原电池，在1 Ω负载下输出20–30 mV，短路时性能最佳。

加微量双氧水快5倍

微量H₂O₂将Fe²⁺稳定在5 mg L⁻¹以下，缓解了4电子氧还原导致的Fe²⁺过量积累，使降解速率提升5倍。

COD去除快

连续流反应器处理医药与高盐废水，COD去除速率达19–38 mg L⁻¹ min⁻¹。

氮磷同步去除

过程提高了废水的可生化性，并能同步去除氮磷，简化了后续处理流程。

应用场景

• 废水处理设备：可直接替换传统芬顿单元，省去外加电源与药剂投加设备。
• 制药废水处理：对难降解药物废水COD去除快，并提高可生化性利于后续生化。
• 高盐废水处理：高盐废水中同样高效，且废铁阳极来源广、成本低。
• 环境修复材料：把工业废铁渣变成功能阳极，同时去除氮磷，实现以废治废。