電絮凝

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電絮凝的原理和技術(shù)特點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間：2016-09-17 14:39:19      閱讀次數(shù)：14765

電絮凝的原理和技術(shù)特點(diǎn)
 (1) 電絮凝的原理
       將金屬電極（鋁或鐵）置于被處理的水中，后通以直流電，此時(shí)金屬陽極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，溶出AI3+或Fe2+等離子并在水解而發(fā)生混凝或絮凝作用，其過程和機(jī)理與化學(xué)混凝基本相同。

       采用AI作為陽極時(shí)電絮凝的基本原理主要反應(yīng)分析如下:    陽極主要是AI電解生成AI3+反應(yīng)：

       AI       AI3++3 e            
   
       在堿性條件下：
       AI3++ 3OH－     AI(OH)3    
       
       在酸性條件下：
       AI3++ 3H2O    AI(OH)3+3H+   
  
       當(dāng)采用Fe作為陽極時(shí)，陽極上發(fā)生與AI相似的金屬溶解的電化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)如下
       Fe   Fe2++2e           
    
       在堿性條件下：
       Fe2++2OH－      Fe(OH) 2    
       
       在酸性條件下：
       4Fe2++O2+2H2O      4Fe3++ 4OH－  

       同時(shí)陽極發(fā)生H2O電解析出O 2的反應(yīng):
       2H2O      O2+4H++4e              在不同的PH條件下,金屬離子及其水解聚合產(chǎn)物可發(fā)揮壓縮雙電層、吸附中和及沉淀網(wǎng)捕作用。電極表面釋放出的微小氣泡加速了顆粒的碰撞過程，密度小時(shí)就會(huì)上浮而分離，密度大時(shí)則下沉而分離，有助于迅速去除廢水中的溶解態(tài)、懸浮態(tài)膠體化合物。陽極表面的直接電氧化作用對(duì)水中溶解性有機(jī)物和還原性無機(jī)物有很強(qiáng)的氧化能力，陰極釋放出的生態(tài)氫則具有較強(qiáng)的還原作用。


       通常，電化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)過程是極其復(fù)雜的。在電絮凝反應(yīng)中同時(shí)發(fā)生了電絮凝、電氣浮和電氧化過程，水中的溶解性、膠體和懸浮態(tài)污染物在混凝、氣浮和氧化作用下均可得到有效轉(zhuǎn)化和去除。

       高壓脈沖電絮凝設(shè)備無需加藥的每個(gè)電解單元發(fā)生如下反應(yīng)：
       a、除六價(jià)鉻
       陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生氫分子，并有二價(jià)及三價(jià)鐵析出。
       反應(yīng)式如下：
       2H＋+2e→2H→H2

       此種新生態(tài)氫[H]具有很強(qiáng)的還原能力，將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，然后以氫氧化鉻沉淀去除。
       Cr2O72－+6Fe2＋+14H＋→2Cr3++6Fe3++7H2O
       CrO42－+3Fe2＋+8H＋→Cr3++3Fe3++4H2O
       Cr3++3OH－→Cr(OH)3↓
       Fe3++3OH－→Fe(OH)3↓

       b、除重金屬離子
       金屬極板受電化學(xué)作用，以離子狀態(tài)溶于水中，電解過程中H＋大量消耗，OH－逐漸增多，電解液逐漸變?yōu)閴A性，（PH：7-9）并生成穩(wěn)定氫氧化物沉淀。
       Cr 3++3OH－→ Cr (OH)3↓
       Cu2++2OH－→Cu(OH)2↓
       Ni2++2OH－→Ni(OH)2↓
        ……   

       c、除磷
       在電場中有機(jī)磷被氧化為無機(jī)磷，同時(shí)鐵極板受電化學(xué)作用析出的Fe2＋被氧化成Fe3＋和磷酸根反應(yīng)沉淀，而且能與其它金屬形成共沉淀達(dá)到最好的除磷效果。
       Fe3＋+PO43－→FePO4↓

       d、混凝作用除SS
       可溶性金屬極板在陽極上解離出的Fe2＋與水溶液中離子作用，生成的Fe(OH)3。反應(yīng)式如下：
       Fe2＋+2OH－→Fe(OH)2
       4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3

       (2)電絮凝的主要技術(shù)特點(diǎn)
       1、自動(dòng)程度高，操作方便簡單，維護(hù)容易，勞動(dòng)強(qiáng)度低；
       2、因應(yīng)水質(zhì)、水量變化時(shí)，調(diào)整靈活，應(yīng)變快速；
       3、以交流電直接供電（工業(yè)用電220V/380V/460V可直接供電），耗電少
       4、設(shè)備占地面積少，約0.5m2/CMD（約僅占一般生化處理的1/5）；
       5、投資成本較低、使用范圍廣、污泥產(chǎn)量少，約為傳統(tǒng)工藝的1/3；
       6、可通過調(diào)節(jié)極板組合、電壓強(qiáng)度、電流密度、PH值、電導(dǎo)率等而得到最佳處理效能；
       7、不受環(huán)境溫度變化影響，系統(tǒng)工作和出水水質(zhì)能維持穩(wěn)定；
       8、與其他工藝可靈活結(jié)合, 效能事半功倍。

       (3)電絮凝技術(shù)與傳統(tǒng)工藝的比較