電(diàn)絮凝的技术原理(lǐ)、设备作用(yòng)以及技术特点详解
技术原理(lǐ)
電(diàn)解过程中的氧化作用(yòng)可(kě)以分(fēn)為(wèi)直接氧化,即污染物(wù)直接在阳极失去電(diàn)子而发生氧化;和间接氧化 ,利用(yòng)溶液中的電(diàn)极電(diàn)势较低的阴离子,例如 OH-、Cl- 在阳极失去電(diàn)子生成新(xīn)的较强的氧化剂的活性物(wù)质如[O]、[OH]、Cl2 等 。利用(yòng)这些活性物(wù)质氧化分(fēn)解水中的BOD5、COD、NH3-N等。
電(diàn)解过程中的还原作用(yòng)也可(kě)以分(fēn)為(wèi)两类。一类是直接还原,即污染物(wù)直接在阴极上 得到電(diàn)子而发生还原作用(yòng)。另一类是间接还原,污染物(wù)中的阳离子首先在阴极得到電(diàn)子,使得電(diàn)解质中高价或低价金属阳离子在阴极得到電(diàn)子直接被还原為(wèi)低价阳离子或金属沉淀。
可(kě)溶性阳极如铁铝等 ,通以直流電(diàn)后,阳极失去電(diàn)子,形成金属阳离子Fe2+、Al3+ ,与溶液中的OH-结合生成高活性的絮凝基团,其吸附能(néng)力极强,絮凝效果优于普通絮凝剂,利用(yòng)其吸附架桥和网捕卷扫等作用(yòng),可(kě)将废水中的污染物(wù)质吸附共沉而将其去除。
電(diàn)解气浮是对废水进行電(diàn)解,水分(fēn)子電(diàn)离产生H+和OH-,在電(diàn)场驱动下定向迁移,并在阴极板和阳极板表面分(fēn)别析出氢气和氧气。新(xīn)生成的气泡直径非常微小(xiǎo),氢气泡约為(wèi)10~30μm,氧气泡约為(wèi)20~60μm;而加压溶气气浮时产生的气泡直径為(wèi)100~150μm,机械搅拌时产生的气泡直径為(wèi)800~1000μm。由此可(kě)见,電(diàn)解产生的气泡捕获杂质微粒的能(néng)力比后两者為(wèi)高,且气泡的分(fēn)散度高,作為(wèi)载體(tǐ)粘附水中的悬浮固體(tǐ)而上浮,这样很(hěn)容易将污染物(wù)质去除。電(diàn)解气浮既可(kě)以去除废水中的疏水性污染物(wù),也可(kě)以去除废水中的亲水性污染物(wù)。
设备作用(yòng)(一)
電(diàn)絮凝设备的電(diàn)极板可(kě)根据去除物(wù)质的不同而选用(yòng)不同的材料,产生强絮凝、强氧化、强还原、强气浮等作用(yòng),以达到最佳处理(lǐ)效果,经常应用(yòng)的有(yǒu)铁、铝、钛、石墨、二氧化铅等。每种材料都有(yǒu)其适于应用(yòng)的领域,電(diàn)絮凝设备的设计和電(diàn)极板的选择是经过大量的研发试验和丰富的工程实践经验而确定的。根据大量的试验验证電(diàn)絮凝设备对于废水中的各类杂质物(wù)质去除效果如下:
1油
含油污水根据其来源不同,水體(tǐ)中油污染物(wù)的成分(fēn)和存在状态也不同。油在污水水體(tǐ)中存在形式大致有(yǒu)以下5种:悬浮油、分(fēn)散油、乳化油、溶解油、油—固體(tǐ)物(wù)。
其中,悬浮油、分(fēn)散油、油-固體(tǐ)物(wù)均可(kě)通过简单的机械分(fēn)离或气浮分(fēn)离得到较好的去除。最难于处理(lǐ)的油的种类為(wèi)乳化油,油在水中呈乳液状,易形成O/W型乳化微粒,粒径小(xiǎo)于1μm,表面常常覆盖一层带负電(diàn)荷的双電(diàn)层,體(tǐ)系较稳定,不易上浮于水面,较难处理(lǐ)。電(diàn)絮凝设备利用(yòng)其强電(diàn)场的作用(yòng)可(kě)以使带電(diàn)的乳化油微粒发生定向迁移,在電(diàn)极板表面中和電(diàn)核,实现脱稳聚合,同时電(diàn)解产生的高效絮凝基团也可(kě)以非常好的破坏油滴的双電(diàn)层结构,实现破乳的作用(yòng),再协同反应产生的大量微气泡破乳后的油滴气浮去除,其去除率可(kě)达到90%以上。
从实践经验验证,针对与油田采油污水及炼油厂含油污水,在进水油含量几百——几万mg/L的情况下,出水均可(kě)以达到50mg/L以下。
2COD
工业污水中的有(yǒu)机物(wù)种类繁多(duō),成分(fēn)也非常复杂,根据不同行业其有(yǒu)机物(wù)种类各不相同。根据其溶解性的不同,可(kě)以分(fēn)為(wèi)溶解性有(yǒu)机物(wù)和非溶解性有(yǒu)机物(wù),根据其可(kě)生化性又(yòu)可(kě)分(fēn)為(wèi)易于生物(wù)降解有(yǒu)机物(wù)和难于生物(wù)降解有(yǒu)机物(wù)。
電(diàn)絮凝技术对于高浓度、难于生化降解类有(yǒu)机物(wù)有(yǒu)较好的去除效果。
電(diàn)絮凝技术利用(yòng)高效電(diàn)解絮凝作用(yòng),生成吸附性极强的高活性絮凝基团,对于非溶解性高分(fēn)子有(yǒu)机物(wù)有(yǒu)较好的去除效果。同时,与電(diàn)气浮和電(diàn)氧化作用(yòng)相结合,可(kě)以进一步提高其对于有(yǒu)机物(wù)的去除率,尤其是对于难于生化降解的有(yǒu)机物(wù),可(kě)以通过强氧化切断化學(xué)键,提高有(yǒu)机物(wù)的可(kě)生化性,再结合生化处理(lǐ)方法可(kě)以达到充分(fēn)降解COD的目的。
電(diàn)絮凝技术针对于COD的去除率根据不同的水质情况,去除率一般在30%—80%。
3浊度、悬浮物(wù)
電(diàn)絮凝技术因其高效的絮凝作用(yòng),对于水中的胶體(tǐ)颗粒和各种杂质颗粒均可(kě)实现非常好的吸附絮凝作用(yòng),使水中的微小(xiǎo)颗粒聚合成较大絮团,形成的絮团比投加絮凝剂形成的絮团更大、更密实,从而利于沉降截留从水中分(fēn)离。電(diàn)絮凝技术处理(lǐ)出水结合沉淀、过滤技术可(kě)以使出水浊度控制在3NTU以下,若原水浊度非常高(>100NTU),则只需简单的改变运行参数即可(kě),达到与处理(lǐ)较低浊度水时同样的絮凝效果。
電(diàn)絮凝技术对于浊度、悬浮物(wù)的去除率可(kě)达到90%以上。
设备作用(yòng)(二)
4SiO2、胶體(tǐ)硅、有(yǒu)机硅
SiO2在达到过饱和状态时即会从水中析出,往往其对于膜过滤系统造成的影响较大,因為(wèi)析出的SiO2会粘附在膜表面,所以在膜的预处理(lǐ)过程中必需进行控制去除。
絮凝可(kě)以吸附SiO2从水中析出,一般的絮凝剂对于SiO2的去除率在30%—40%,電(diàn)絮凝技术对于SiO2的去除率可(kě)以达到70%—90%
5重金属离子
一般废水中重金属离子主要為(wèi):铬、铁、锰等。
对于铁、锰离子的去除,一般是采用(yòng)曝气法将铁、锰离子转化為(wèi)高价氧化物(wù)和氢氧化物(wù),使其由离子态转化為(wèi)不溶态从水中析出,再利用(yòng)过滤除去。電(diàn)絮凝技术在加電(diàn)反应过程中使水中生成OH-离子,结合铁、锰离子形成不溶物(wù)析出,再配合砂滤设备即可(kě)有(yǒu)效的去除水中的重金属离子。去除率可(kě)达到80%-95%。
对于铬离子的去除,主要是针对電(diàn)镀废水中的Cr6+,由于Cr6+毒性较大,需先将其还原為(wèi)毒性较低的Cr3+,再利用(yòng)Cr3+与OH-中和沉淀去除。電(diàn)絮凝技术電(diàn)解产生二价Fe2+,其作為(wèi)一种还原剂,可(kě)将水中的Cr6+充分(fēn)转化為(wèi)低价态的Cr3+,再结合反应产生的OH-,生成沉淀物(wù)质分(fēn)离去除。電(diàn)絮凝技术对于铬离子的去除率可(kě)达到90%以上。
6色度
色度一般是由有(yǒu)机物(wù)中发色官能(néng)团引起的,如印染、染料行业废水其色度非常高。電(diàn)絮凝技术对于高色度水的去除有(yǒu)非常好的效果,其强氧化与强还原作用(yòng)可(kě)以破坏有(yǒu)机物(wù)的发色官能(néng)团,降低水质的色度。電(diàn)絮凝技术对于色度的去除率一般大于80%。
7硬度
水中的硬度主要是指钙、镁离子。電(diàn)絮凝技术在合适的pH值环境下可(kě)以使水中的钙、镁离子析出,絮凝沉淀分(fēn)离。其对于总硬度的去除率可(kě)达到85%以上。
8细菌、病毒
電(diàn)絮凝技术利用(yòng)极板间强電(diàn)场作用(yòng)和反应生成的强氧化性基团的氧化作用(yòng),去除杀灭水中的细菌和病毒,其去除率可(kě)达到80%以上。
设备技术特点
• 投资费用(yòng)低
• 运行费用(yòng)低
• 维护维修费用(yòng)低
• 无需添加任何化學(xué)药剂
• 占地面积小(xiǎo)
• 操作简单,自动化程度高
• 设备处理(lǐ)时间短、处理(lǐ)效率高
• 适应废水范围广,可(kě)处理(lǐ)多(duō)种污染物(wù)
• 设备处理(lǐ)产生污泥量少、污泥密实度高
设备规格型号及技术参数
注意事项:
(1) 设备使用(yòng)时需先开泵后开机,未通水时设备不能(néng)通電(diàn),以免发生危险及设备损坏。
(2) 在设备通水工作时不要随意停電(diàn)。
(3) 通電(diàn)使用(yòng)时请勿触摸電(diàn)压输出端,以免发生危险。
(4) 设备通電(diàn)使用(yòng)时请保持散热片通风良好。
(5) 電(diàn)器部分(fēn)不得着水,也不得用(yòng)塑料布等包裹。
(6) 设备维修时必须先关机。
(7) 若后续流程或设备已经结垢,则被处理(lǐ)流程或设备应在每工作2小(xiǎo)时后排污一次,每次不少于3分(fēn)钟;并定期清理(lǐ)脱落污垢,以免残渣阻塞设备,造成事故。
(8) 设备装卸时不得用(yòng)力磕碰。
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