结果分析
2.1 电流密度对除铁效果的影响
水流以0.3cm/s的速度单程通过处理器和过滤器，水中总铁含量随电流密度的变化如图2所示。
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由图2可见，电流密度增加含铁量降低，电流密度＞4.0mA/cm2时铁基本被除掉。经过3d的间断运行后除铁效果有所提高，而处理器出水口处的［Fe3+］/［Fe2+］、色度和浊度均无大改变，除铁效果的提高主要是过滤能力增强所致。通过观察发现滤料的表面产生了棕黄色的氧化铁膜。根据接触氧化的原理，氧化铁膜能吸附水中二价铁离子，并将其催化氧化成三价铁，同时膜能增强对悬浮颗粒的拦截。
2.2 水流速度对除铁效果的影响
图3是电流密度为3.5mA/cm2，改变处理器内水流速度的试验结果。
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图3显示，随着水流速度的增加除铁率呈线性下降。由此推断，水流速度为0.25cm/s时产生 的溶解氧恰好能满足氧化二价铁的需求，随着水流速度的增加，溶解氧被稀释，导致氧化效率下降，但水流速度增加4倍(即溶解氧浓度被稀释4倍)，除铁率仅下降15%，由此认为氧化主要发生在阳极附近。因为水流速度增加，经过阳极区的水量在总流量中所占的比例不变，而这部分水保持较高的除铁率，据此推断增大阳极面积可以提高除铁效率。
2.3 不同通电率时的除铁率和电流效率
由于水流单程通过试验的除铁效果受电流和水流状态的综合影响，为此可将除铁率和电流效率(η)看作每升水通入的库仑电量的函数。计算电流效率时，将实际除去的铁量乘以0.14作为实际耗氧量；将通过阳极板的电流视为全部用于产生氧气，计算理论供氧量，通过式 (1)计算电流效率：
η=除铁耗氧量/理论供氧量×100%
=[0.14•ΔFe•F•Z•Q]/[I•t•M•1000] ×100% (1)
式中 ΔFe——除铁量，mg/L
I——电流，A
t——时间，s
M——氧相对原子质量
Z——反应电子数
Q——t时间通过的水量，L
不同通电率对除铁率和电流效率的影响如图4所示。
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由图4可见，通电率越大除铁率越高。通电率＜50C/L时，很小的通电率就有除铁效果，并且除铁率随着通电率的增大迅速提高；通电率为50C/L左右除铁率＞95%；而通电率＞50/L后，除铁率稳定在较高水平。与此相对，通电率低时电流效率较高，产生的溶解氧基本都用于氧化二价铁，但电流效率随通电率增加迅速下降；通电率＞50C/L后电流效率较低，因为水中的二价铁基本上已全被氧化，阳极产生的氧仅形成气泡和增加溶解氧含量。实际应用时，应该根据处理水的流量和含铁量来调节电流的大小，在水中含铁量较高的场合才加大通电率以提高电流效率。值得注意的是，虽然图4显示加大通电率后电流效率下降，但计算时只考虑了Fe2+氧化的质量平衡，而根据式(1)可知，为保证达到较高的氧化速度必须有过剩的溶解氧和OH-离子，而产生这部分物质的电流没有计入。同时在确定水流量的试验条件下，增加通电率意味着增大电流密度，必然引起电极电位增高，当电极电位高于水中有机物的分解电压时，部分电流将作用于降解有机物。另外，电解产生的活性物质还起到杀灭水中细菌的作用。按电压为5V、电流为0.5A、水流量为500mL/min折算，水流单程通过试验系统的吨水耗电量为0.08kW•h。
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