電絮凝的技術(shù)原理、設(shè)備作用以及技術(shù)特點(diǎn)詳解
技術(shù)原理
電解過(guò)程中的氧化作用可以分為直接氧化,即污染物直接在陽(yáng)極失去電子而發(fā)生氧化;和間接氧化 ,利用溶液中的電極電勢(shì)較低的陰離子,例如 OH-、Cl- 在陽(yáng)極失去電子生成新的較強(qiáng)的氧化劑的活性物質(zhì)如[O]、[OH]、Cl2 等 。利用這些活性物質(zhì)氧化分解水中的BOD5、COD、NH3-N等。
電解過(guò)程中的還原作用也可以分為兩類(lèi)。一類(lèi)是直接還原,即污染物直接在陰極上 得到電子而發(fā)生還原作用。另一類(lèi)是間接還原,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。
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+ ,與溶液中的OH-結(jié)合生成高活性的絮凝基團(tuán),其吸附能力極強(qiáng),絮凝效果優(yōu)于普通絮凝劑,利用其吸附架橋和網(wǎng)捕卷掃等作用,可將廢水中的污染物質(zhì)吸附共沉而將其去除。
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,氫氣泡約為10~30μm,氧氣泡約為20~60μm;而加壓溶氣氣浮時(shí)產(chǎn)生的氣泡直徑為100~150μm,機(jī)械攪拌時(shí)產(chǎn)生的氣泡直徑為800~1000μm。由此可見(jiàn),電解產(chǎn)生的氣泡捕獲雜質(zhì)微粒的能力比后兩者為高,且氣泡的分散度高,作為載體粘附水中的懸浮固體而上浮,這樣很容易將污染物質(zhì)去除。電解氣浮既可以去除廢水中的疏水性污染物,也可以去除廢水中的親水性污染物。
設(shè)備作用(一)
電絮凝設(shè)備的電極板可根據(jù)去除物質(zhì)的不同而選用不同的材料,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)到最佳處理效果,經(jīng)常應(yīng)用的有鐵、鋁、鈦、石墨、二氧化鉛等。每種材料都有其適于應(yīng)用的領(lǐng)域,電絮凝設(shè)備的設(shè)計(jì)和電極板的選擇是經(jīng)過(guò)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。根據(jù)大量的試驗(yàn)驗(yàn)證電絮凝設(shè)備對(duì)于廢水中的各類(lèi)雜質(zhì)物質(zhì)去除效果如下:
1油
含油污水根據(jù)其來(lái)源不同,水體中油污染物的成分和存在狀態(tài)也不同。油在污水水體中存在形式大致有以下5種:懸浮油、分散油、乳化油、溶解油、油—固體物。
其中,懸浮油、分散油、油-固體物均可通過(guò)簡(jiǎn)單的機(jī)械分離或氣浮分離得到較好的去除。最難于處理的油的種類(lèi)為乳化油,油在水中呈乳液狀,易形成O/W型乳化微粒,粒徑小于1μm,表面常常覆蓋一層帶負(fù)電荷的雙電層,體系較穩(wěn)定,不易上浮于水面,較難處理。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)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,再協(xié)同反應(yīng)產(chǎn)生的大量微氣泡破乳后的油滴氣浮去除,其去除率可達(dá)到90%以上。
從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證,針對(duì)與油田采油污水及煉油廠(chǎng)含油污水,在進(jìn)水油含量幾百——幾萬(wàn)mg/L的情況下,出水均可以達(dá)到50mg/L以下。
2COD
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。根據(jù)其溶解性的不同,可以分為溶解性有機(jī)物和非溶解性有機(jī)物,根據(jù)其可生化性又可分為易于生物降解有機(jī)物和難于生物降解有機(jī)物。
電絮凝技術(shù)對(duì)于高濃度、難于生化降解類(lèi)有機(jī)物有較好的去除效果。
電絮凝技術(shù)利用高效電解絮凝作用,生成吸附性極強(qiáng)的高活性絮凝基團(tuán),對(duì)于非溶解性高分子有機(jī)物有較好的去除效果。同時(shí),與電氣浮和電氧化作用相結(jié)合,可以進(jìn)一步提高其對(duì)于有機(jī)物的去除率,尤其是對(duì)于難于生化降解的有機(jī)物,可以通過(guò)強(qiáng)氧化切斷化學(xué)鍵,提高有機(jī)物的可生化性,再結(jié)合生化處理方法可以達(dá)到充分降解COD的目的。
電絮凝技術(shù)針對(duì)于COD的去除率根據(jù)不同的水質(zhì)情況,去除率一般在30%—80%。
3濁度、懸浮物
電絮凝技術(shù)因其高效的絮凝作用,對(duì)于水中的膠體顆粒和各種雜質(zhì)顆粒均可實(shí)現(xiàn)非常好的吸附絮凝作用,使水中的微小顆粒聚合成較大絮團(tuán),形成的絮團(tuán)比投加絮凝劑形成的絮團(tuán)更大、更密實(shí),從而利于沉降截留從水中分離。電絮凝技術(shù)處理出水結(jié)合沉淀、過(guò)濾技術(shù)可以使出水濁度控制在3NTU以下,若原水濁度非常高(>100NTU),則只需簡(jiǎn)單的改變運(yùn)行參數(shù)即可,達(dá)到與處理較低濁度水時(shí)同樣的絮凝效果。
電絮凝技術(shù)對(duì)于濁度、懸浮物的去除率可達(dá)到90%以上。
設(shè)備作用(二)
4SiO2、膠體硅、有機(jī)硅
SiO2在達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)時(shí)即會(huì)從水中析出,往往其對(duì)于膜過(guò)濾系統(tǒng)造成的影響較大,因?yàn)槲龀龅腟iO2會(huì)粘附在膜表面,所以在膜的預(yù)處理過(guò)程中必需進(jìn)行控制去除。
絮凝可以吸附SiO2從水中析出,一般的絮凝劑對(duì)于SiO2的去除率在30%—40%,電絮凝技術(shù)對(duì)于SiO2的去除率可以達(dá)到70%—90%
5重金屬離子
一般廢水中重金屬離子主要為:鉻、鐵、錳等。
對(duì)于鐵、錳離子的去除,一般是采用曝氣法將鐵、錳離子轉(zhuǎn)化為高價(jià)氧化物和氫氧化物,使其由離子態(tài)轉(zhuǎn)化為不溶態(tài)從水中析出,再利用過(guò)濾除去。電絮凝技術(shù)在加電反應(yīng)過(guò)程中使水中生成OH-離子,結(jié)合鐵、錳離子形成不溶物析出,再配合砂濾設(shè)備即可有效的去除水中的重金屬離子。去除率可達(dá)到80%-95%。
對(duì)于鉻離子的去除,主要是針對(duì)電鍍廢水中的Cr6+,由于Cr6+毒性較大,需先將其還原為毒性較低的Cr3+,再利用Cr3+與OH-中和沉淀去除。電絮凝技術(shù)電解產(chǎn)生二價(jià)Fe2+,其作為一種還原劑,可將水中的Cr6+充分轉(zhuǎn)化為低價(jià)態(tài)的Cr3+,再結(jié)合反應(yīng)產(chǎn)生的OH-,生成沉淀物質(zhì)分離去除。電絮凝技術(shù)對(duì)于鉻離子的去除率可達(dá)到90%以上。
6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)于色度的去除率一般大于80%。
7硬度
水中的硬度主要是指鈣、鎂離子。電絮凝技術(shù)在合適的pH值環(huán)境下可以使水中的鈣、鎂離子析出,絮凝沉淀分離。其對(duì)于總硬度的去除率可達(dá)到85%以上。
8細(xì)菌、病毒
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)菌和病毒,其去除率可達(dá)到80%以上。
設(shè)備技術(shù)特點(diǎn)
• 投資費(fèi)用低
• 運(yùn)行費(fèi)用低
• 維護(hù)維修費(fèi)用低
• 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
設(shè)備規(guī)格型號(hào)及技術(shù)參數(shù)
注意事項(xiàng):
(1) 設(shè)備使用時(shí)需先開(kāi)泵后開(kāi)機(jī),未通水時(shí)設(shè)備不能通電,以免發(fā)生危險(xiǎn)及設(shè)備損壞。
(2) 在設(shè)備通水工作時(shí)不要隨意停電。
(3) 通電使用時(shí)請(qǐng)勿觸摸電壓輸出端,以免發(fā)生危險(xiǎn)。
(4) 設(shè)備通電使用時(shí)請(qǐng)保持散熱片通風(fēng)良好。
(5) 電器部分不得著水,也不得用塑料布等包裹。
(6) 設(shè)備維修時(shí)必須先關(guān)機(jī)。
(7) 若后續(xù)流程或設(shè)備已經(jīng)結(jié)垢,則被處理流程或設(shè)備應(yīng)在每工作2小時(shí)后排污一次,每次不少于3分鐘;并定期清理脫落污垢,以免殘?jiān)枞O(shè)備,造成事故。
(8) 設(shè)備裝卸時(shí)不得用力磕碰。
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