高壓脈沖電絮凝電催化廢水處理設(shè)備的工作原理

高壓脈沖電絮凝電催化廢水處理設(shè)備的工作原理 高壓脈沖電凝 技術(shù)突破傳統(tǒng)低電壓、大電流的電解法，而采用高電壓小電流-高壓脈沖電凝法。該法采用電化學(xué)原理，借助外加高壓電作用產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，經(jīng)單一電凝設(shè)備即可對廢水中的有機(jī)物或無機(jī)物進(jìn)行氧化還原反映，進(jìn)而凝聚、浮除，將污染物從水體中分離，可有效地去處廢水中的COD、重金屬、SS、油、磷酸鹽等各種有害污染物。電絮凝工藝可破壞分子的穩(wěn)定性，使環(huán)狀分子開環(huán)、大分子斷鏈，從而大幅度改善廢水的可生化性。應(yīng)用對象包括：染料廢水、印染廢水、垃圾滲濾液、制藥廢水、造紙廢水、電鍍廢水、制革廢水等。

電絮凝設(shè)備的工作原理是：給多組并聯(lián)的極板接通直流電，在極板之間產(chǎn)生電場，使待處理的水流入極板的空隙。此時(shí)通電的極板會發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，溶出Al3+或Fe2+等離子并在水中水解而發(fā)生絮凝反應(yīng)，在此過程中，同時(shí)發(fā)生電氣浮、氧化還原等其他作用，這些作用的結(jié)果，使水中溶解性、膠體和懸浮態(tài)污染物得到有效轉(zhuǎn)化和去除。包括以下幾方面的作用：

(1)絮凝作用：可溶性陽極例如鐵、鋁等陽極，通以直流電后，陽極失去電子后，形成金屬陽離子Fe2＋、Al3＋，與溶液中的OH-生成金屬氫氧化物膠體絮凝劑，這類新生態(tài)氫氧化物活性高、吸附能力強(qiáng)，與原水中的膠體、懸浮物、可溶性污染物、細(xì)菌、病毒等結(jié)合生成較大絮狀體，經(jīng)沉淀、氣浮被去除。這一過程與化學(xué)絮凝的機(jī)理相似，包括電荷中和、吸附架橋、壓縮雙電層等過程。 (2)氣浮作用：電解過程中當(dāng)電壓達(dá)到水的分解電壓時(shí)，在陰極和陽極上分別析出氫氣和氧氣，生成的氣體以分散度高的微小氣泡的形式出現(xiàn)，與原水中的膠體、乳狀油等污染物粘附在一起浮升至水面而被去除。電絮凝產(chǎn)生的氣泡遠(yuǎn)小于加壓氣浮產(chǎn)生的氣泡，因而其氣浮能力更強(qiáng)，對污染物的去除效果也好。 (3)氧化作用：電解過程中的氧化作用分直接氧化和間接氧化。直接氧化，即污染物直接在陽極失去電子而發(fā)生氧化。間接氧化，利用溶液中的電極電勢較低的陰離子，例如OH-、Cl-在陽極失去電子生成新的較強(qiáng)的氧化劑的活性物質(zhì)［O］、Cl2等，利用這些活性物質(zhì)使污染物失去電子，起氧化分解作用，以降低原液中的BOD5、CODcr、氨氮等。

(4)還原作用：電解過程中的還原作用分直接還原和間接還原。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。間接還原，即污染物中的陽離于首先在陰極得到電于，使得電解質(zhì)中高價(jià)或低價(jià)金屬陽離于在陰極上得到電子直接被還原為低價(jià)陽離子或金屬沉淀。

3、電絮凝設(shè)備特點(diǎn):

（1）電絮凝工藝在重金屬廢水破絡(luò)處理、含油廢水破乳除油、印染廢水脫色降COD、提高難降解有機(jī)廢水的可生化性、細(xì)小懸浮顆粒的脫穩(wěn)沉降等方面，具有其他水處理工藝不可替代的優(yōu)勢；

（2）由于不用加藥，電絮凝工藝產(chǎn)生的污泥量通常比其它處理工藝少40%，污泥密實(shí)度高，從而大大降低了污泥的處置費(fèi)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了污水處理工藝的清潔生產(chǎn)；

（3）設(shè)備自動(dòng)化程度高，操作簡單，對操作人員的要求很低，運(yùn)行平穩(wěn)，出水水質(zhì)穩(wěn)定，設(shè)備處理時(shí)間短、處理效率高；

（4）電絮凝處理工藝在項(xiàng)目投資方面與其它處理工藝的項(xiàng)目投資基本相當(dāng)，但通常電絮凝處理工藝運(yùn)行成本僅為其它處理工藝運(yùn)行成本的1/3到1/2之間； （5）電絮凝法產(chǎn)生的氫氧化物比化學(xué)法絮凝劑的活性高，凝聚吸附能力強(qiáng), 處理效果好，所需金屬離子的量只有化學(xué)混凝法的1/3左右，并且不會因向水中投加藥劑而使水中陰離子含量增加；

（6）電絮凝處理設(shè)備設(shè)計(jì)緊湊，占地面積小，僅為化學(xué)法處理設(shè)施占地面積的1/5。

電絮凝是一個(gè)復(fù)雜的過程, 在電場的作用下金屬電極產(chǎn)生陽離子, 在進(jìn)入水體時(shí)有許多物理化學(xué)現(xiàn)象, 從離子的產(chǎn)生到形成絮體包括三個(gè)連續(xù)階段:

( 1) 在電場的作用下, 陽極產(chǎn)生電子形成“ 微絮凝劑”鐵或鋁的氫氧化物;

( 2) 水中懸浮的顆粒、膠體污染物在絮凝劑的作用下失去穩(wěn)定性;

( 3) 脫穩(wěn)后的污染物顆粒和微絮凝劑之間相互碰撞, 結(jié)合成肉眼可見的大絮體。

由于電絮凝過程中電解反應(yīng)的產(chǎn)物只是離子, 不需要投加任何氧化劑或還原劑, 對環(huán)境不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生污染, 是一種環(huán)境友好水處理技術(shù)。

電絮凝技術(shù)可處理多種廢水, 處理高濃度、難生化降解、氨氮含量高的廢水更具優(yōu)勢。有的廢水經(jīng)一般工藝處理還不能達(dá)標(biāo)排放, 但經(jīng)電絮凝法處理后可達(dá)標(biāo)排放, 且費(fèi)用低。

高壓脈沖電絮凝電催化廢水處理設(shè)備的工作原理