電絮凝設(shè)備
電絮凝在多種行業(yè)水處理中有著廣泛的應(yīng)用。電絮凝的反應(yīng)原理是以鋁、鐵等金屬為陽(yáng)極，在直流電的作用下，陽(yáng)極被溶蝕，產(chǎn)生Al3+、Fe2+等離子，在經(jīng)一系列水解、聚合及亞鐵的氧化過(guò)程，發(fā)展成為各種羥基絡(luò)合物、多核羥基絡(luò)合物以至氫氧化物，使水中的膠態(tài)雜質(zhì)、懸浮雜質(zhì)凝聚沉淀而分離.同時(shí)，帶電的污染物顆粒在電場(chǎng)中泳動(dòng)，其部分電荷被電極中和而促使其脫穩(wěn)聚沉，從而使膠體產(chǎn)生絮凝作用。
被處理水在進(jìn)行電解絮凝處理時(shí)，不僅對(duì)膠態(tài)雜質(zhì)及懸浮雜質(zhì)有凝聚沉淀作用，而且由于陽(yáng)極的氧化作用和陰極的還原作用，能去除水中多種污染物。
技術(shù)原理
(1)電解絮凝
利用可溶性陽(yáng)極如鐵鋁等，通以直流電后，陽(yáng)極失去電子，形成金屬陽(yáng)離子Fe2+、Al3+，經(jīng)一系列水解、聚合及氧化過(guò)程，形成一種高活性的吸附絮凝基團(tuán)，其吸附能力極強(qiáng)，使水中的膠態(tài)雜質(zhì)、懸浮雜質(zhì)凝聚沉淀分離。同時(shí)，帶電的污染物顆粒在電場(chǎng)中泳動(dòng)，其部分電荷被電極中和而促使其脫穩(wěn)聚沉。其絮凝效果優(yōu)于普通絮凝劑。
(2)電解氧化
在直流電場(chǎng)的作用下，廢水中的各種污染物直接在電極板陽(yáng)極失去電子而發(fā)生氧化反應(yīng)，同時(shí)利用溶液中的電極電勢(shì)較低的陰離子，如 OH-、Cl- 在陽(yáng)極表面失去電子生成新的較強(qiáng)的氧化劑活性物質(zhì)，如[O]、[OH]、ClO-等 。利用這些活性物質(zhì)氧化分解水中的BOD5、COD等。
(3)電解還原
廢水在電解過(guò)程中，污染物中的陽(yáng)離子首先在陰極得到電子，使得電解質(zhì)中高價(jià)或低價(jià)金屬陽(yáng)離子在陰極得到電子直接被還原為低價(jià)陽(yáng)離子或金屬沉淀。
(4)電解氣浮
電解氣浮是對(duì)廢水進(jìn)行電解，水分子電離產(chǎn)生H+和OH-，在電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下定向遷移，并在陰極板和陽(yáng)極板表面分別析出氫氣和氧氣。新生成的氣泡直徑非常微小，約為10～30μm，且氣泡的分散度高，作為載體粘附水中的懸浮固體而上浮，實(shí)現(xiàn)污染物雜質(zhì)顆粒的去除。
技術(shù)作用
電絮凝設(shè)備可根據(jù)污水中污染物質(zhì)的不同而選用不同的電解極板材料，產(chǎn)生強(qiáng)絮凝、強(qiáng)氧化、強(qiáng)還原、強(qiáng)氣浮等作用，以達(dá)到*佳處理效果。每種材料都有其適于應(yīng)用的領(lǐng)域，電絮凝設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)設(shè)計(jì)和電極板的選擇是經(jīng)過(guò)我公司大量的研發(fā)試驗(yàn)和豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而確定的。電絮凝設(shè)備對(duì)于廢水中的各類(lèi)污染物質(zhì)去除效果如下：
(1)油
電絮凝設(shè)備利用其強(qiáng)電場(chǎng)的作用可以使帶電的乳化油微粒發(fā)生定向遷移，在電極板表面中和電核，實(shí)現(xiàn)油粒脫穩(wěn)聚合。同時(shí)電解產(chǎn)生的高效絮凝基團(tuán)也可以非常好的破壞油滴的雙電層結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)破乳的作用。。
從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證，針對(duì)油田采油污水、煉油廠含油污水、煉鋼廠含油乳化液廢水等，其去除率可達(dá)到90%以上。
(2)COD
工業(yè)污水中的有機(jī)物種類(lèi)繁多，成分也非常復(fù)雜，根據(jù)不同行業(yè)其有機(jī)物種類(lèi)各不相同。電絮凝技術(shù)利用其高效絮凝作用、電場(chǎng)氧化作用、電氣浮作用等協(xié)同作用，對(duì)于高濃度、難于生化降解類(lèi)有機(jī)物均有較好的去除效果。
電絮凝技術(shù)對(duì)于COD的去除率根據(jù)不同行業(yè)的水質(zhì)情況，去除率一般在30%—80%。
(3)濁度、懸浮物
電絮凝技術(shù)利用其高效的絮凝作用，對(duì)于水中濁度、懸浮物的去除率可達(dá)到90%以上。
(4) 重金屬離子
一般廢水中重金屬離子主要為：鉻、鐵、錳、砷、鋅等。
電絮凝技術(shù)利用其高效的絮凝作用、氧化還原作用等，對(duì)于污水中的各類(lèi)重金屬離子去除率可達(dá)到90%以上。
(5) 色度
色度一般是由有機(jī)物中發(fā)色官能團(tuán)引起的，如印染、染料行業(yè)廢水其色度非常高。電絮凝技術(shù)對(duì)于高色度水的去除有非常好的效果，其強(qiáng)氧化與強(qiáng)還原作用可以破壞有機(jī)物的發(fā)色官能團(tuán)，降低水質(zhì)的色度。電絮凝技術(shù)對(duì)于色度的去除率可達(dá)到80%。
(6) 細(xì)菌、*
電絮凝技術(shù)利用極板間強(qiáng)電場(chǎng)作用和反應(yīng)生成的強(qiáng)氧化性基團(tuán)的氧化作用，去除殺滅水中的細(xì)菌和*，其去除率可達(dá)到80%以上。
電絮凝法可應(yīng)用的行業(yè)
1.電絮凝在廢水處理中的應(yīng)用
電絮凝可以廣泛地應(yīng)用在廢水處理的多種行業(yè)。例如石油化工廢水，冷卻水塔廢水，油田廢水，輪船艙底污水凈化，港口集水區(qū)凈化，礦業(yè)廢水，電鍍廢水，洗車(chē)廢水，漂染和紡織廢水，造紙廠廢水，制藥廠廢水，農(nóng)業(yè)廢水，屠宰場(chǎng)廢水，食品和飲料廠廢水，油漆染料、色素等廢水，垃圾滲濾液廢水理，木材處理廢水，旅游風(fēng)景區(qū)生活污水處理等。
用于處理含乳化油、重金屬的廢水；如電鍍廢水，造船廠廢水等，可以克服化學(xué)法處理難以解決的問(wèn)題，不僅能有效去除電鍍廢水中重金屬離子，而且可以降低水中含鹽量，使處理后的水能重復(fù)循環(huán)使用于原工序。經(jīng)電絮凝法處理后的電鍍廢水可以達(dá)到以下的處理效果：Cr6+ <0.001,去除率*大可達(dá)100%; Ni2+ <0.005，去除率*大可達(dá)100%; Zn<0.062，去除率可達(dá)57%。
電絮凝在處理高含油污水，含油乳膠、SS、有機(jī)物方面有獨(dú)特的效果�？梢詮V泛應(yīng)用在石油化工、油漆染料、色素等廢水、洗車(chē)廢水、油田廢水等領(lǐng)域。
電絮凝可用來(lái)處理具有高COD、高色度、高含鹽量，有機(jī)物難生化降解的廢水，如染料廢水，化工廢水，煉油廢水。國(guó)內(nèi)外以往一般采用物化法和生物法的組合方式對(duì)其進(jìn)行處理。但由于排水成分復(fù)雜，處理難度依然較大。隨著電化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，采用電凝法處理染料廢水，具有設(shè)備小、占地少、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、COD去除率高和脫色效果好等優(yōu)點(diǎn)。
2. 電絮凝在電鍍廢水（含重金屬）處理中的應(yīng)用
電絮凝在電鍍廢水處理及回用中，可以克服化學(xué)法處理難以解決的問(wèn)題，不僅能有效去除電鍍廢水中重金屬離子，而且可以降低水中含鹽量，使處理后的水能重復(fù)循環(huán)使用于原工序。經(jīng)電絮凝法處理后的電鍍廢水可以達(dá)到以下的處理效果：Cr6+ <0.001,去除率*大可達(dá)100%; Ni2+ <0.005，去除率*大可達(dá)100%;Zn<0.062，去除率可達(dá)57%。
3. 電絮凝在染料（高色度）廢水處理中的應(yīng)用
染料廢水具有高COD、高色度、高含鹽量，有機(jī)物難生化降解等特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外以往一般采用物化法和生物法的組合方式對(duì)其進(jìn)行處理。但由于排水成分復(fù)雜，處理難度依然較大。隨著電化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，采用電凝法處理染料廢水，具有設(shè)備小、占地少、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、COD去除率高和脫色效果好等優(yōu)點(diǎn)。
4. 電絮凝在造船廠（含乳化油、重金屬）廢水處理中的應(yīng)用
電絮凝在處理油乳膠、SS、有機(jī)物方面有獨(dú)特的效果。可以廣泛應(yīng)用在石油化工、油漆染料、色素等廢水、洗車(chē)廢水、油田廢水等領(lǐng)域。
5. 電絮凝法在處理其它行業(yè)廢水時(shí)的主要技術(shù)指標(biāo)參考：
通過(guò)下表可見(jiàn)，電絮凝法在處理其它行業(yè)廢水時(shí)也有很好的效果。
備注：
1.所有測(cè)試結(jié)果都是以mg/l為單位
2.所有試驗(yàn)結(jié)果均由獨(dú)立和認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室報(bào)告
3.上述的電解絮凝結(jié)果是由不同的澳大利亞機(jī)構(gòu)提供。
電絮凝的原理
在外電壓作用下，利用可溶性陽(yáng)極(鐵或鋁)產(chǎn)生大量陽(yáng)離子，對(duì)膠體廢水進(jìn)行凝聚，同時(shí)在陰極上析出大量氫氣微氣泡，與絮粒粘附在一起上浮。這種方法稱(chēng)為電凝聚電氣浮。它是基于下面的基本電化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)電極上通直流電時(shí)，電極反應(yīng)如下。
陽(yáng)極：或
陰極：
總反應(yīng)：
或
石墨-石墨的電極組合在電解過(guò)程中反應(yīng)方程式如下。
陽(yáng)極：
陰極：
在陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣泡和在陰極產(chǎn)生的氫氣泡能吸附廢水中的絮凝物，發(fā)生上浮現(xiàn)象,以除去廢水中的油。而且陽(yáng)極產(chǎn)生初生態(tài)的[O]非常活潑，可氧化水中的污染物，處理效果比較好。也就是說(shuō)這種電解除油法是氣浮法。
目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)電凝聚電氣浮的方法機(jī)理進(jìn)行了大量的研究，熊方文等人認(rèn)為電解時(shí)是氧化、還原、中和、凝聚、氣浮幾種化學(xué)反應(yīng)和物理變化的綜合作用使污水得到凈化。作者利用電化學(xué)方法進(jìn)行電解，然后是生成物凝聚法進(jìn)行絮凝和凝聚，還有生成的氣體進(jìn)行氣浮，這2種效果并行，所以效果很好。而鋁-石墨電極和鐵-石墨電極的電解主要是這2種作用。
電解中離子的析出規(guī)律：在陰極上，析出電勢(shì)越正的離子越易析出；同理，在陽(yáng)極上，析出電勢(shì)越負(fù)者越容易析出。
影響絮凝的因素：物理因素（溫度、攪拌條件、工藝設(shè)計(jì)、分離方法等）、介質(zhì)PH值、絮凝劑性質(zhì)、外加鹽的濃度。
技術(shù)特點(diǎn)
· 投資費(fèi)用低，運(yùn)行費(fèi)用低，處理噸水電耗約0.15—0.5度/噸水。
· 無(wú)需添加任何化學(xué)藥劑。
· 占地面積小，操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高。
· 設(shè)備處理時(shí)間短、處理效率高。
· 適應(yīng)廢水范圍廣，可處理多種污染物。
· 設(shè)備處理產(chǎn)生污泥量少，污泥密實(shí)度高。
電絮凝與化學(xué)絮凝的不同
雖然電絮凝處理廢水具有許多優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在一些缺點(diǎn)，如由于生成氧化膜而使電極鈍化，電能和金屬的消耗都較大等。但是當(dāng)沒(méi)有其他方法凈化水和廢水時(shí)，或者與其他方法相比在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上有明顯的優(yōu)勢(shì)時(shí)，采用電絮凝方法應(yīng)該是明智的。
應(yīng)用范圍
電絮凝技術(shù)由于其處理高效的特點(diǎn)，可以廣泛地應(yīng)用在多種行業(yè)的廢水處理領(lǐng)域：
(1)油田采油污水處理
(2)煉油廠含油污水處理
(3)高濃度難降解COD污水處理
(4)鋼鐵廠含油乳化液處理
(5)工業(yè)循環(huán)水排污水處理
(6)電鍍廢水處理
(7)造紙廢水處理
(8)印染廢水處理
(9)紡織廢水處理
(10)金屬加工廢水處理
