鐵碳微電解反應塔是利用電化學作用、氧化還原作用和絮凝作用，在去除COD、色度等方面都取得了令人非常滿意的處理效果，因此備受重視與關注。早的鐵炭鐵碳填料反應池是把鐵粉和炭顆粒分層裝填，讓廢水通過填料發生反應。后來發現這種反應池隨著填料反應的繼續出現了填料板結，無法繼續完成反應，于是現場頻繁的清洗填料、更換填料。
鐵碳微電解法是絮凝、吸附、架橋、卷掃、共沉、電沉積、電化學還原等多種作用綜合效應的結果，能有效地去除污染物提高廢水可生化性。其中主要作用是氧化還原和電附集，鐵碳填料的主要成分是鐵和碳，當將其浸入電解質溶液中時，由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差，因而會形成無數的微電池系統，在其作用空間構成一個電場，陽極反應生成大量的Fe2進入廢水，進而氧化成Fe3，形成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑。陰極反應產生大量新生態的[H]和[O]，在偏酸性的條件下，這些活性成分均能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應，使有機大分子發生斷鏈降解，從而消除了有機物提高了可生化性，且陰極反應消耗了大量的H生成了大量OH-，使得廢水PH值也有所提高。
鐵碳微電解反應塔去除高濃度有機廢水中的污染物的主要作用機理為：
絡合作用：微電解反應連續釋放的亞鐵離子成為絡合劑。
混凝作用：微電解反應連續釋放的亞鐵離子成為高效的混凝劑。
還原作用：微電解產生的新生態氫使一些顯色基團脫色。
氧化作用：微電解產生一定量的新生態氧具有很強的氧化性,可氧化一部分有機物。
鐵碳填料氧化性原理：電子在廢水中穿插的時候，也會穿過水分子，水分子被分解的時候就會產生大量的氫自由基、氧自由基、和氫氧自由基，這些新生態的自由基具有非常強的氧化性，可以將廢水中的有機物氧化為二氧化碳和水，從而降低COD。
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