电絮凝水处理
电絮凝技术在水处理中的应用
电絮凝技术在水处理中的应用电絮凝是一种对环境二次污染较小的废水处理技术。
电化学学科和电力工业的发展使电絮凝用于废水处理的成本大大降低,竞争力不断增强。
电絮凝法处理废水,一般不需要添加化学药剂,设备体积小,占地面积少,操作简单灵活,污泥量少,后续处理简单[1]。
电絮凝可以有效去除污水中的重金属,阴离子,色度,有机物,悬浮固体甚至砷等有毒物质[2]。
近年来在国内外正逐步应用于电镀、化工、印染、制药、制革、造纸等多种工业废水的处理以及给水净化等领域。
1电絮凝技术原理铝材和铁材由于价廉,易得和有效性而成为最常用的电絮凝极板材料[3]。
以铝做电极材料为例,说明电絮凝技术原理,电极反应如下[4]:阳极反应:Al-3e-→Al3 (1)Al3 nH2O→Al(OH)n3-n nH (2)阳极反应:3H2O 3e-→3/2H2(g)3OH-(3)可溶性阳极在通入电流作用下,溶解产生大量阳离子,阳离子经过水解、聚合形成一系列多核羟基络合物和氢氧化物,这些产物吸附能力很强,起到凝聚、吸附等作用。
电解过程中,阳极和阴极上产生的氧气和氢气,黏附性能很强,在其上浮过程中将悬浮物带到水面上。
在电流作用下,还会发生电解氧化还原反应。
影响电絮凝对水的处理效果主要包括电极材料,电流密度,反应时间,极板间距,原水pH值等。
2电絮凝用于水处理2.1电絮凝用于工业废水处理电絮凝技术自20世纪初就已开始应用于废水处理中。
近年来,国内外电絮凝正逐步应用于电镀、化工、印染、制药、制革、造纸等多种工业废水的处理,它可以有效去除工业废水中的重金属,色度,有机物等。
2.1.1对重金属离子的去除当含有重金属离子的工业废水中未被处理而直接排放时,容易被植物和鱼类吸收,这将通过食物链最终在人体内积累。
电絮凝可以有效去除水中的重金属离子。
F.Akbal等[5]利用铁铝电极能有效处理电镀废水,反应时间为20min,电流密度为10mA/cm2,pH为3.0时,铜、铬和镍的去除率达到100%。
电絮凝处理技术介绍
废水电絮凝处理技术介绍1.电絮凝技术简介电絮凝是一种使用电能代替昂贵的化学试剂,能够同时祛除水中的重金属、悬浮固体、乳化有机物和其它多种污染物的电化学过程。
我们引进的这种专利技术对电絮凝技术进行了关键性的改进。
这些改进使得该系统的设备可以在较大规模上、经济、洁净而可持续地处理废水。
通常,很难治理的废水需要多种不同的化学药剂和流程来处理,但是其效果仍远不如电絮凝技术在一个步骤之内就能达到的指标。
我们美国的合作伙伴使用这一具有创新性和改进过的技术来做自家电镀厂的废水处理。
在七年多的时间里,使用该技术使其电镀厂排除的废水一直都能满足美国国家环保署制定的可排放水中重金属祛除的严格标准。
其它的化学处理方法,例如氯化铁、硫酸铁、石灰、铬消除法等都很少能保持这样优秀的记录。
我们的电絮凝系统可靠地运行了多年,在处理废水方面有很多极为成功的经验。
一个建在南非的电絮凝系统可以治理含有63种特种化学物质的废水,这是用其它办法不可能完成的。
在欧洲的一个电絮凝系统使一个制革厂可以排放的废水比以往任何时候都要更洁净,并且还能够同时回收大量的高级铬。
设在加拿大的一个电絮凝系统可以在处理船燃料舱和船底的冷凝物的同时,处理回收油中的水。
墨西哥的一个电絮凝系统可以处理含有多种有害废物和材料的金属加工液体。
在美国安装的该系统可以处理拉模铸造、电镀、电子工业、飞机整修、电厂冷却塔中,以及其它许多生产过程中产生的和多种工业废水。
另外,我们引进的电絮凝技术还在美国国家环保署(EPA)的环保技术验证项目(ETV)中被认可为优良的技术。
电絮凝技术将电场施加在由铸铁或钢制成的消耗性电极上。
受电场作用产生的强大氧化和收缩的影响,发生了许多在常规状况下不会出现的反应。
例如:一个步骤之内就可以完成铬从6价到3价的化学还原。
由于不添加其它化学物质到废水中,因此许多金属都是可以回收的。
上方左侧的图是一个架在滑道上的系统,右侧是一个安全壳以及电极。
电絮凝技术的其它应用还包括将被污染的水源变成可饮用水,例如在农村地区被砷、重金属、甚至是未经处理的污水所污染的井水。
电絮凝法去除中水中的氨氮和总磷及机理探讨
电絮凝法去除中水中的氨氮和总磷及机理探讨电絮凝法是一种常用的水处理技术,通过在电场下利用氢氧化铁、氢氧化铝等电沉淀剂形成絮凝物质,将水中的悬浮物、胶体物质和溶解性有机物一起捕捉,从而达到净化水质的目的。
随着社会的发展和环境保护意识的提高,电絮凝法在处理中水中的氨氮和总磷方面受到了广泛关注。
本文将从电絮凝法去除中水中的氨氮和总磷的原理、优缺点以及机理探讨这三个方面展开讨论。
电絮凝法去除中水中的氨氮和总磷的原理主要是利用电场的作用,使水中的溶解性有机物、悬浮物、胶体物质等在电场的作用下凝聚成絮凝物质,并通过絮凝物质的形成和沉降来达到去除氨氮和总磷的目的。
第一,对氨氮的去除:电絮凝法通过引入电场,使氨氮在电场的作用下与电沉淀剂发生反应生成絮凝物质,使氨氮被絮凝捕捉在絮凝物中,并随着絮凝物的沉降而去除。
(一)优点:1. 去除效果好:电絮凝法能够有效去除水中的溶解性有机物、悬浮物、胶体物质等,具有较好的去除效果。
2. 操作简单:电絮凝法的操作相对简单,不需要复杂的设备和操作技术,易于操作和管理。
3. 适用范围广:电絮凝法对中水中的氨氮和总磷具有较好的去除效果,适用范围广,可以满足不同水质的处理需求。
1. 能耗较高:电絮凝法需要消耗一定的电能,因此存在一定的能耗成本。
2. 生成的污泥处理问题:电絮凝法在去除水中杂质的过程中会生成一定量的污泥,对污泥的处理可能会增加一定的成本和复杂性。
电絮凝法去除中水中的氨氮和总磷的机理主要包括絮凝机理和沉降机理两个方面。
(一)絮凝机理电絮凝法中氢氧化铁、氢氧化铝等电沉淀剂在电场的作用下分解生成氢氧化物,其中含有Fe(OH)3、Al(OH)3等离子成分。
这些离子在电场的作用下会形成絮凝核,吸附水中的悬浮物、胶体物质、溶解性有机物等,从而形成絮凝物质。
在这个过程中,氨氮和总磷等有害物质也会被捕捉在絮凝物中。
(二)沉降机理当絮凝物质形成后,由于其密度大于水,会在重力的作用下发生沉降。
电絮凝水处理技术
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1.2 净水机理
(3)电解气浮是指电解过程中,阴极通过电解过程产生粒径和 密度相对较小的H2和少量O2气泡,它们依附于溶液中的絮体上, 并携带絮体上浮至水面,从而达到固液分离的效果。有研究表明 中性pH条件下可产生最小体积的H2气泡而O2 气泡的大小则随pH的 增大而增大。
1.2 净水机理
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图3 电絮凝净水机理示意图
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参考文献
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3.1 电絮凝水处理技术优点
1. 设备简单,结构紧凑,占地面积小,操作维护方便,易与其他工艺 组合使用。 2. 与化学絮凝法相比,电絮凝法溶解的金属离子成分纯净,电极金属 消耗量低,污泥产量小,对原水的适用范围广,反应过程中不需投 加化学药剂,不存在二次污染的风险。 3. 电极溶解所生成的金属离子活性高,形成的胶粒结合水含量低,絮 凝性能强,处理效果好。
电絮凝法去除中水中的氨氮和总磷及机理探讨
电絮凝法去除中水中的氨氮和总磷及机理探讨
电絮凝法是一种利用电化学原理和絮凝剂结合去除水中污染物的方法。
电絮凝法广泛
应用于废水处理和中水处理过程中。
本文将探讨电絮凝法在处理中水中氨氮和总磷的效果
和机理。
电絮凝法是一种将电解电极用于絮凝剂生成和沉淀的方法。
在电絮凝过程中,首先是
电解电极的产生高浓度的氢氧根离子(OH-)和金属离子,然后通过氢氧根离子和金属离子与水中污染物结合,形成絮凝体。
随后,絮凝体通过重力或浮力沉降,从而将污染物从水
中去除。
在中水处理过程中,电絮凝法能够有效地去除中水中的氨氮和总磷。
氨氮主要来自于
中水中的废水和生物降解产生的氨,而总磷则主要来自于废水中的磷酸盐。
通过电絮凝法
处理中水,可以将氨氮和总磷的浓度显著降低,使得中水能够达到再利用的要求。
1. 电化学反应:在电解电极上产生的电流会引起气泡的产生和界面电荷的变化。
气
泡的产生能够提供一个固-液界面,有效地增加了絮凝剂和污染物的接触面积。
界面电荷
的变化则能够影响絮凝剂的溶解和生成,从而促进絮凝过程。
3. 污染物的吸附和结合:在电絮凝过程中,絮凝剂能够与水中的氨氮和总磷发生化
学反应。
氨氮主要以阳离子形式存在,在电絮凝过程中,金属离子可以与氨氮形成络合物,从而加快氨氮的去除速度。
总磷主要以阴离子形式存在,金属氢氧根絮凝剂能够与磷酸盐
发生吸附作用,将总磷从水中去除。
通过这些化学反应,电絮凝法能够有效地去除中水中
的氨氮和总磷。
电絮凝水处理
电絮凝水处理电絮凝技术工作原理:电凝过程中,电流通过平行金属电极板进入水中。
金属电极板根据去除物质的不同而选用不同的材料,以达到最佳处理效果,经常应用的有铁、铝、钛、石墨等。
每种材料在某个领域中的应用范围都很广泛,同时它在这个领域中的应用又是独特的。
反应箱的设计和电极板的选择是以对电凝技术的实验测试和丰富经验为基础的。
其处理原理有:氧化作用电解过程中的氧化作用直接氧化,即污染物直接在阳极失去电子而发生氧化;间接氧化,利用溶液中的电极电势较低的阴离子,例如OH—、Cl一在阳极失去电子生成新的较强的氧化剂的活性物质、C12等,利用这些活性物质使污染物失去电子,起氧化分解作用,以降低原液中的BOD5、CODcr、NH3-N等。
还原作用电解过程中的还原作用直接还原,即污染物直接在阴极上得到电子而发生还原作用。
间接还原,即污染物中的阳离于首先在阴极得到电于,使得电解质中高价或低价金属阳离于在阴极上得到电子直接被还原为低价阳离子或金属沉淀。
凝聚作用可溶性阳极例如铁、铝等阳极,通以直流电后,阳极失去电子后,形成金属阳离子Fe2+、A13+,与溶液中的OH-生成金属氢氧化物胶体絮凝剂,吸附能力极强,将废水中的污染物质吸附共沉而去除。
气浮作用电气浮法是对废水进行电解,当电压达到水的分解电压时,在阴极和阳极上分别析出氢气和氧气。
气泡小,分散度高,作为载体粘附水中的悬浮物而上浮,容易将污染物质去除。
电气浮既可以去除废水中的疏水性污染物,也可以去除亲水性污染物。
电解产生的气泡粒径很小,氢气泡约为10〜30pm,氧气泡约为20〜60pm;而加压溶气气浮时产生的气泡粒径为100〜150gm,机械搅拌时产生的气泡直径为800〜1000pm。
由此可见,电解产生的气泡捕获杂质微粒的能力比后两者为高,出水水质自然较好。
此外,电解产生的气泡,在20时的平均密度为0.5gL;而一般空气泡的平均密度为1.2gL。
可见,前者的浮载能力比后者大一倍多。
水处理中电凝聚技术的应用
水处理中电凝聚技术的应用电凝聚又称电絮凝,就是在外电感作用下,利用可溶性阳极产生形成大量阳离子,对胶体废水通过凝聚沉淀。
通常选用铁或铝作为阳极材料。
将金属电极(如铝)置于被处理的水中,然后通以直流电,此时金属阳极发生此刻氧化反应产生的铝离子在水中水解、聚合,生成一系列多核水解产物而起凝聚作用,其过程和机理与化学混凝法基本相同。
同时,在电凝聚器中阴极上产生的新生态的氢,其还原能力很强,可与废水中的污染物起代入反应,或生成氢气。
在阳极上也有氧气放出氢气和氧气以微气泡的形式出现,在水处理过程中与悬浮颗粒接触可获得良好的粘附性能,从而提高水处理使用效率。
此外,在电流的作用下,废水中的部分有机物可能分解为低分子有机物,还有可能将直接被氧化为CO,和H,O而不和污泥未被彻底氧化的有机物部分还可产生悬浮固体颗粒被AI(OH)吸附凝聚并在氢气和氧气带动下上浮分开。
总之,电凝聚处理原水原核细胞和废水是多种过程的协同作用,污染物在这些作用下易被除去。
电凝聚处理装置包括位于反应腔调以内内的多个隔开的反应板。
电压施加于所选择的反应板上以在电凝聚腔内产生电场。
相对引导混合物经装置垂直流动的腔,垂直安置板。
使电凝聚处理过程产生的气体到上升液体线的顶部并可排放到外界。
从液体流中沉积出的固体被液体流携带到二次分离。
任何残留固体可作为沉积物经装置底部的排放口消去来除去。
设有泡沫盖以将板的电连接与湿气隔开。
为安全目的,提供贷款泡沫盖以便隔离腔。
装置可制备成大工业模组、便携式单元或适用贫困家庭于家庭的单元。
装置可在压力受控环境下操作,因此消除了仍处当液体流处于受压时用泵的需要。
如需要可通过放置所选择的反应板与电压源电接触来调节反应腔内电场的电压和电流。
输入线电压自身可保持恒定,消除了对独立变压器电阻器的需要。
反应板易于从反应腔移开并可单个或整组更换。
在输送烟气管道中的粉尘荷电凝聚方法属于气体电离放电、大气压等离子体物理及环境工程等技术领域。
电絮凝法去除中水中的氨氮和总磷及机理探讨
电絮凝法去除中水中的氨氮和总磷及机理探讨电絮凝法是一种利用电解原理和絮凝剂协同作用将悬浮物和溶解物凝聚成絮体,再用沉淀或过滤的方法进行除去的水处理方法。
它在中水处理中有着广泛的应用,特别是对于中水中的氨氮和总磷的去除效果显著。
电絮凝法的原理是利用电解单元中的电极产生的气泡和金属离子的沉积和电中和等作用,促进絮凝剂与悬浮污染物的紧密结合,形成絮凝体。
通过絮凝后的水体的沉淀或过滤,可以有效地去除其中的氨氮和总磷。
在电絮凝法中,电解单元是关键的部分。
电解单元通常由正极和负极组成,并且有一个适当的距离以形成电解介质。
当电解电极通电时,阳极溶解出金属离子,同时负极产生氢气。
金属离子在溶液中形成多价离子,这些离子与絮凝剂形成复合离子,进而与悬浮污染物相结合。
氢气的产生消耗了溶解氧,从而提供了缺氧的条件,有利于有机物的沉降。
氢气还可以增加介质中的胶体物质的溶解氧含量,促进氨氮的氧化反应。
絮凝剂的选取也是电絮凝法中的关键。
常见的絮凝剂有铝盐类、铁盐类和高聚物等。
他们都具有吸附、电中和和胶凝主要机理。
根据不同的污染物和水质特点,选择合适的絮凝剂可以提高絮凝效果。
絮凝剂的投加量和pH值的调控也是影响絮凝效果的重要因素。
过高或者过低的pH值都会影响絮凝反应的进行,因此需要进行适当的调控。
除了电解单元和絮凝剂的选择外,电絮凝过程中的其他因素如电流密度、电解时间和沉渣排放等也都会影响电絮凝的效果。
调节这些因素可以提高絮凝效率、节能和减少对环境的影响。
电絮凝法是一种有效的处理中水中氨氮和总磷的方法。
通过电絮凝过程中的电解单元产生的气泡和金属离子沉积以及絮凝剂的作用,可以将悬浮物和溶解物凝聚成絮体,从而实现对氨氮和总磷的去除。
在应用电絮凝法时,需要根据具体的情况选择合适的絮凝剂和调节其他参数,以获得最佳的处理效果。
电絮凝法还可以应用于其他水体的处理,有着广阔的发展前景。
电絮凝在水处理中的应用
另外 , 电解还 有氧 气放 出 水
2 2 - 4 -- + 4 H O- e*O2 H
在 阴极 发 生如 下反 应
2 2 H O+ 2 - H 2 2 e-  ̄ + OH 一
离 子 , 需 要投 加任 何 氧化剂 或还 原 剂 , 环 不 对 境 不产 生或 很 少 产 生 污染 , 一 种 环 境 友好 是 水处 理 技术 。电 絮凝 法具 有 如下 优点 : ( ) 备简 单 , 1设 维护方 便 , 占地 面 积少 ; () 2 电絮凝 过 程 中不 需 要 添 加 任 何 化 学 药剂 , 产生 的污 泥 量 少 , 污 泥 含 水 率 低 , 且 易
[ 键词] 电絮凝; 关 水处理; 机理; 应用
絮凝 是水 处理 最重 要 的物理 化 学操作 过
压 就 能控 制运 行条 件 , 容 易实现 自动控 制 。 很 电 絮凝法 常 用 的 电极 材 料 为铝 和 铁 , 在 阳极 和 阴极之 间通 直 流 电 , 生 的 电极 反 应 发
化 学 和 电学途 径 实现 的电 絮凝技 术越 来越 受
到 重视 。
在碱 性条 件下
Al + 3 0H一一 A1O H) ( 3
1 电 絮 凝 的理 论 基 础
电絮凝 是 一 个 复 杂 的过 程 , 电场 的作 在 用 下金 属 电极 产 生 阳离 子 , 进 入 水 体 时 有 在
如下 :
铝 阳极
Al 3e Al 一 — 托
程 之一 , 一 过 程 通 常是 脱 稳 和 使 小 颗 粒 物 这 凝 聚成 大 颗粒 。 目前 , 学 絮凝 的可 接受 程 化 度 正逐 渐 变小 , 主要 是 因为化 学药 剂 昂贵 、 这 产 生有 毒 废物 、 泥处 理 量 大 、 等 , 通 过 污 等 而
电絮凝法去除中水中的氨氮和总磷及机理探讨
电絮凝法去除中水中的氨氮和总磷及机理探讨电絮凝法是一种常用的污水处理技术,它通过电解产生的气泡和电性絮凝剂的作用,将悬浮在水中的颗粒物和溶解性物质絮凝成较大的团块,从而实现水中氨氮和总磷的去除。
下面将对电絮凝法去除中水中的氨氮和总磷进行探讨,并阐述其机理。
电絮凝技术是在电解槽内通过外加电压使阳极溶解生成的金属离子和阴极溶解生成的气泡共同作用下,形成电性絮凝剂。
阳极溶解产生的金属离子具有两个作用:一是与水中的阴离子形成絮凝剂,二是产生凝聚性气泡。
阴极溶解直接产生气泡,并通过气泡的升浮来带走絮凝剂团块和浮游物质。
还可通过电解槽内的电解反应生成的Fe2+、OH-等离子与水中溶解的氨氮和总磷进行化学反应,也可实现氨氮和总磷的去除。
电絮凝技术去除中水中的氨氮的机理主要有以下几个方面:1.溶解金属离子与氨氮的反应:阳极溶解产生的金属离子(如Fe2+,Al3+等)具有与溶解态氨氮发生反应的性质。
通过与溶解态氨氮中的NH4+或NH3共同反应,生成不溶性的氨氮固体颗粒,从而实现氨氮的去除。
Fe2+与NH4+反应生成Fe(OH)2(NH3)2,Fe(OH)2(NH3)2进一步与氧气发生氧化反应生成Fe(OH)3,从而形成不溶性沉淀。
2.水合铁离子的产生:电解槽内产生的Fe2+离子在水中很容易与水分子形成络合团簇。
这些络合团簇含有很多水分子,称为水合铁离子。
水合铁离子具有很强的络合能力,可以与溶解态氨氮中的阴离子形成络合物,从而降低溶解态氨氮的浓度,进而实现氨氮的去除。
3.电解槽中产生气泡:阴极溶解产生的气泡通过气泡上升的作用,拖带、吸附和聚结周围的悬浮颗粒,形成絮凝剂团块。
气泡的运动还可产生水流剪切力,促使絮凝团块的形成和增大。
4.气泡的作用:电解产生的气泡在上升过程中会产生气泡剪切、气泡碰撞、气泡挤压等作用,从而促进絮凝团块的形成和增大。
气泡的作用主要有三个方面:一是将小颗粒絮凝物团块捕集到气泡表面,形成较大团块;二是气泡的上升可以形成局部流动,促进絮凝剂和团块与其他颗粒物的碰撞和聚结;三是气泡与絮凝剂间的挤压作用也能把团块增大,形成更大的絮凝物。
电絮凝法去除中水中的氨氮和总磷及机理探讨
电絮凝法去除中水中的氨氮和总磷及机理探讨电絮凝法是一种常用的水处理技术,可有效去除水体中的氨氮和总磷等污染物。
其机理主要涉及电解、絮凝和沉降三个过程。
在电絮凝法中,通过施加电流,电解产生的气泡可以促进絮凝剂的形成和污染物的吸附。
电解过程中,金属电极表面会形成气泡,并吸附带有异电荷的污染物。
这些气泡的生成和吸附作用可以增加絮凝剂与污染物的接触面积,促进絮凝的发生。
在絮凝过程中,电絮凝剂被引入中水中,与氨氮和总磷等带有异电荷的污染物形成絮凝物。
絮凝剂通常是一种高分子有机物或无机物,具有带电的结构,可以吸附污染物并形成稳定的絮凝物。
絮凝剂的添加可以增加水体中的絮凝核,使污染物聚集在一起形成较大的颗粒,便于后续的沉降和分离。
在沉降过程中,形成的絮凝物会随着重力的作用逐渐下沉到水体底部。
由于絮凝物的大颗粒和较高的密度,其下沉速度较快,从而实现了对污染物的有效分离和去除。
在沉降过程中,通常还会辅助采用一些助凝剂来加速絮凝物的沉降速度。
需要注意的是,电絮凝法对于氨氮和总磷等污染物的去除机理并不完全相同。
对于氨氮,主要是通过电解产生的气泡吸附和氨化反应来去除。
气泡吸附可以将氨氮吸附在气泡表面,从而减少其在水中的浓度。
而氨化反应则是指气泡表面的金属电极上产生的氢气与氨氮发生化学反应,将其转化为氨气从而去除。
对于总磷,主要是通过絮凝过程中絮凝剂与磷酸根离子的吸附和沉降来去除。
絮凝剂可以与磷酸根离子形成化学键,从而将其吸附在磷酸絮凝物上,并随着絮凝物的沉降而从水体中去除。
电絮凝法通过电解、絮凝和沉降三个过程有效地去除中水中的氨氮和总磷等污染物。
在实际应用中,需要根据水质特性和处理要求选择合适的絮凝剂和操作参数,以达到最佳的处理效果。
电絮凝技术在水处理中的应用
电絮凝技术在水处理中的应用电絮凝技术在水处理中的应用随着人口的增长和工业化的迅猛发展,水资源的供需矛盾日益突出。
水污染不仅对人们的生活和健康构成威胁,还对生态环境产生长远的负面影响。
因此,水处理技术的发展和创新变得至关重要。
电絮凝技术作为一种高效、环保的水处理方法,在近年来得到了广泛的研究和应用。
电絮凝技术是一种利用电化学原理进行水处理的方法。
其基本原理是利用电解池中两极的极化作用,将污染物颗粒和溶解物由悬浮体逐渐聚集成粗大的絮凝体,从而实现水质的净化和悬浮物的去除。
与传统的絮凝技术相比,电絮凝技术具有许多优点。
首先,电絮凝技术能够在不加入化学絮凝剂的情况下实现高效的水处理效果。
传统的絮凝技术需要添加大量的絮凝剂来促进污染物的聚集和沉淀,但这种方法存在副产物的产生和后处理难题。
而电絮凝技术利用电化学反应的方法直接实现絮凝,无需化学絮凝剂的添加,避免了化学物质对水体的二次污染。
其次,电絮凝技术具有高效、快速的絮凝速度。
电絮凝过程中,电解池中的外加电场能够在短时间内将溶解物和悬浮物快速聚集并形成絮凝体,从而加快了处理速度。
与传统的絮凝技术相比,电絮凝技术的处理效率更高,能够大幅缩短处理时间,提高水处理的效果。
此外,电絮凝技术具有操作简便、设备投资少的特点。
相比于传统的絮凝技术,电絮凝技术只需要简单的设备和较低的运行成本。
电解池的运行也比较简单,只需设置合适的电流和时间参数即可完成水处理过程。
这些特点使得电絮凝技术更加适用于小规模水处理厂和偏远地区的水处理需求。
电絮凝技术在水处理中有着广泛的应用。
首先,它可用于饮用水的净化。
通过电化学极化作用,电絮凝技术能够高效地去除水中的浊度、颜色和有机物等污染物,从而改善水的质量。
其次,电絮凝技术可用于废水的处理和回用。
在工业生产过程中生成的废水通常含有大量的悬浮物和有机物,采用电絮凝技术可以实现废水的初级处理,减少废水排放对环境的污染,并能够回收利用清洗水。
此外,电絮凝技术还可应用于海水淡化、农田灌溉水的处理和河湖水质的改善等领域。
电絮凝在水处理中的应用
电絮凝在水处理中的应用絮凝是水处理过程最重要的物理化学操作过程之一,这一过程通常是脱稳和使小颗粒物凝聚成大颗粒。
目前,化学絮凝的可接受程度正逐渐变小,这主要是因为与化学试剂处理有关费用昂贵(如:产生污泥的体积大,产生有毒废物,昂贵化学药剂等),而絮凝过程可通过化学和电学途径即电絮凝技术而获得。
1 电絮凝的理论基础电絮凝一个复杂的过程,在电场的作用下金属电极产生阳离子在进入水体时包括许多物理化学现象,从离子的产生到形成絮体包括三个连续的阶段:(1)在电场的作用下,阳极产生电子形成“微絮凝剂”——铁或铝的氢氧化物;(2)水中悬浮的颗粒、胶体污染物在絮凝剂的作用下失去稳定性;(3)脱稳后的污染物颗粒和微絮凝剂之间相互碰撞,结合成肉眼可见的大絮体。
由于电絮凝过程中电解反应的产物只是离子,不需要投加任何氧化剂或还原剂,对环境不产生或很少产生污染,被称为是一种环境友好水处理技术。
电絮凝法具有很多的优点,如:(1)设备简单,占地面积少,设备维护简单;(2)电絮凝过程中不需要添加任何化学药剂,产生的污泥量少,且污泥的含水率低,易于处理;(3)操作简单,只需要改变电场的外加电压就能控制运行条件的改变,很容易实现自动化控制;电絮凝法中常用的电极材料为铝和铁,在阳极和阴极之间通以直流电,发生的电极反应如下:铝阳极Al-3e→Al3e+ (1)在碱性条件下Al3e++3OH-→Al(OH)3 (2)在酸性条件下Al3e++3H2O→Al(OH)3+3H+(3)铁阳极Fe-2e→Fe2e+ (4)在碱性条件下Fe2e++2OH-→Fe(OH)2 (5)在酸性条件下4Fe2e++O2+2H2O→4Fe3e++4OH-(6)另外,水的电解还有氧气放出2H2O-4e→O2+4H+(7)在阴极发生如下反应2H2O+2e→H2+2OH-(8)电絮凝法在处理过程中具有多功能性,除了电絮凝作用之外还有电化学氧化和还原、电气浮等作用。
电絮凝法去除水中污染物过程见图1。
电絮凝技术
电絮凝技术电絮凝技术是一种新型的水处理技术,是在电相互作用力的作用下,将浑浊物质从水中去除的一种方法。
该技术适用于各种水源,如自来水、污水等,可以达到良好的净化效果。
本文将从原理、优点和应用场景等方面来介绍电絮凝技术。
一、原理电絮凝技术利用电的相互作用力,使细小的悬浮颗粒和胶体颗粒在交变电场的作用下,产生自发凝聚作用,形成大颗粒物,然后通过沉淀、过滤等方式将其从水中去除。
其原理是根据原理:1. 交变电场作用力。
在高频交变电场的作用下,电极生成复杂的电场。
交变电场中的电场力,使悬浮在水中的颗粒受到电场力的影响而发生移动。
2. 电极表面的化学作用。
电极表面的化学作用可以起到去除水中颗粒的作用。
电极表面的界面活性剂在其溶解后,双极性分子在电场作用下向细胞聚集,并向电极负极集中。
二、优点相比传统的化学处理方法和物理处理方法,电絮凝技术有许多优点:1. 处理效率高。
电絮凝技术可以快速、高效地处理水源,一定程度上缩短了处理时间。
2. 处理成本低。
电絮凝技术只需要一次性投入较小的设备费,后期维护成本低,相比传统方法节省了大量的投资。
3. 操作简单。
相比传统方法,电絮凝技术操作流程简单易懂,不需要高超的技术。
三、应用场景电絮凝技术可以用于各种水源的处理,如自来水、污水等。
它在农村和城市地区的饮水、污水处理、工业废水处理和污泥处理等领域有着广泛的应用。
其中,电絮凝技术在污水处理领域有很大的优势。
它可以较快去除浑浊物质、减少污水的量,同时也可以减少传统化学方法产生的二次污染。
四、结论综上所述,电絮凝技术作为新型的水处理技术,具有较高的技术水平,相比传统的水处理方法,具有优异的处理效率、低成本、简单易懂的操作流程等优点,应用场景较为广泛,在未来的发展中也有很大空间。
电絮凝水处理技术的优势
电絮凝水处理技术的优势针对我国部分地区饮用水含有其它有害微生物的问题,国家予以高度重视,要将解决饮用水安全问题作为一项重点工作来抓,努力解决饮用水含有水质咸苦危及人们身体健康的水诘责题。
然而就我国地理环境等因素,对于常年干旱少雨水,水资源匮乏,而且现有水质较差的地区,只能采取对其水源使用水处理设备进行过滤净化处理,使处理后的水符合国家规定的生活饮用水标准,供人们生活饮用。
所以采用何种水处理设备,运用何种先进的工艺使水处理设备有效运行,为人们供应纯洁、优质的水资源是当今急需要解决的关于民生大计的重点问题。
1、水处理设备选择原则本着以保证用水安全的原则,在对水处理工艺进行选择时需做到以下几点:(1)不管是采用任何技术、工艺,水处理后其水质都要实现国家规定的生活饮用水标准。
(2)技术安全可靠性原则。
目前,尽管我国关于水处理的技术和设备有很多种,但是要从浩繁的技术理论和设备中选择技术最为先进及安全可靠性最高的设备。
(3)设备运行费用低原则。
针对我国偏远、经济欠发达地区,假如水处理设备运行费用过高,超出了本地人民的经济承当本领,即使是水处理建设工程建设完工,也会由于昂扬的设备运行费用而失去建设的意义。
所以在水处理设备工程建设时肯定要考虑到设备运行费用问题。
(4)易管理原则。
针对经济欠发达地区设备技术管理人员相对短缺的问题,在设备管理和维护方面要求尽量做到简单、易管理。
假如设备的管理技术要求的过于高,超出了设备技术管理人员的本领范围,则设备的正常运行和管理将得不到保障。
2、电絮凝技术2.1电絮凝技术及其原理电絮凝技术理论是在二十世纪初被提出的,经过近一个世纪的实践探究才真正意义上将此项技术应用到水处理设备。
此项技术的显著特点是使用电能将含在水中的重金属、固态悬浮物、乳化有机物及其他有害物质通过电化学反应将其分别出去。
电絮凝水处理法的工作原理是:通过给水处理设备中的多块钢板加直流电,使其钢板与钢板之间产生电场,将待处理的水流入钢板的缝隙,通电钢板会因电离作用消耗一部分进入水中,同时电场中的离子和非离子污染物受电场作用与消耗到水中的钢板发生反应,使电场中的离子和非离子污染物形成固态沉淀颗粒,进而通过沉淀分别的方式完成水处理。
同轴电絮凝水处理系统
同轴电絮凝水处理系统适用范围适用于有机化工、石油化工、印染、医药、农药等高浓度、毒性大、难生化降解的有机废水处理。
基本原理采用电化学原理去除废水中的杂质,产生易去除的不溶解于水的氧化物和氢氧化物。
在一般情况下,电场作用于电极上,产生离子或释放的电子在进入水体时产生氧化、还原、絮凝、气浮等物理化学反应,反应器本体在不同要求的用途下,配合高频电源还可以发生较强络合反应或螯合反应,使得一些难以去除的物质以络合胶体的形式沉淀出来。
对于氯离子,可以跟羟基和其他物质形成卤化复合物絮体。
同时,配合高频电源及敏化剂的使用,可以发生诱导催化氧化反应,使氧化、还原反应进行的更彻底。
从而可使CODCr、氨氮等除去率可高达90%以上。
工艺流程含砷废水电絮凝处理的工艺流程为:污水经过格栅去除粗大杂物后进入长廊道式调节沉砂池,调节池后部设集砂斗去除雨水冲刷带来的泥沙。
在出水中投加碱液将pH调至8~8.5,经预处理砂滤器去除碱反应产生的悬浮絮体。
出水依次泵入四级电絮凝反应器(每级12个反应器)除砷。
中间设砷浓度在线监测仪,如砷浓度达标可提前直接排放,反之则进入下一级继续处理。
单反应器处理水量:4.5m3/h每级反应器砷去除率:≥90%每级絮凝剂加药量:10~15mg/L单个过滤器容:过滤面积4.52m2,滤速10m/h。
外形尺寸:φ2.4×6.5m,碳钢防腐栅渣和沉砂池泥沙采用人工定时清理,堆积自然干化。
每一级过滤器分离出的污泥中含有大量的砷,经稠化脱水后送到指定地点集中处理,脱水液送入前段调节池。
关键技术或设计特征预处理段由调节池(1000m3)和澄清池组成。
调节池内设有液位开关,控制电絮凝处理段的进水泵启停。
处理段由电絮凝装置和砂滤器组成,为四级反应器串联使用。
第一级反应器出水悬浮物絮体含量较大,固液分离采用两台过滤器,后面三级反应器出水均采用一台过滤器。
五台过滤器出水可直接排放,也可以根据要求串联排放。
整个系统操作均由计算机自动控制。
电絮凝介绍资料范文
电絮凝介绍资料范文电絮凝(Electrocoagulation)是一种新型的水处理技术,它通过电解原理使金属电极产生电解反应,从而将悬浮物质凝聚在水中并形成絮凝体。
这项技术在水资源管理、废水处理、污泥处理和海水淡化等领域具有广泛的应用前景。
电絮凝技术可以处理各种类型的水,包括生活污水、工业废水、农业排水和自然水体。
相比传统的絮凝与沉淀技术,电絮凝具有以下优点:1.高效净化:电絮凝技术可以将悬浮物、胶体物质和有机物等不同尺寸的污染物净化去除。
与传统的絮凝技术相比,电絮凝技术能更彻底地清除水体中的污染物,提高水质净化效果。
2.无化学药剂:传统絮凝技术通常需要添加化学药剂来促进絮凝作用,而电絮凝技术不需要添加任何化学药剂,降低了处理成本和对环境的影响。
3.能源节约:电絮凝技术采用直流电源产生电解反应,能够将电能直接转化为化学能,减少了能源消耗。
4.操作简便:电絮凝技术不需要繁琐的操作步骤和高水平的技术要求,操作简单方便,降低了操作人员的技术压力。
5.适用范围广:电絮凝技术可以应用于不同类型的水处理领域,包括废水处理、海水淡化、污泥处理等,具有广阔的市场应用前景。
电絮凝技术的工作原理主要涉及电化学反应和物理过程两个方面。
在电解单元中,金属电极经过电解反应产生水解物,并释放出一些活性离子和气体。
这些活性离子和气体与悬浮物、胶体物质和有机物等污染物发生化学反应,使其凝结聚集形成絮凝体。
这些絮凝体可以通过沉淀或过滤来进一步分离和去除。
电絮凝技术的关键参数包括电流密度、电解时间、pH值和电极材料等。
通过合理调节这些参数,可以最大限度地提高电絮凝效果。
同时,结合其他水处理技术如沉淀、过滤和气浮等,可以进一步提高水质净化效果。
电絮凝技术在水处理领域已经取得了显著的成果。
研究表明,电絮凝技术在处理生活污水中的悬浮物和有机物方面具有良好的处理效果,同时还可以减少废污泥的产生。
在工业废水处理中,电絮凝技术可以有效去除重金属离子和有机物,达到排放标准。
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电絮凝水处理
电絮凝技术工作原理:
电凝过程中,电流通过平行金属电极板进入水中。
金属电极板根据去除物质的不同而选用不同的材料,以达到最佳处理效果,经常应用的有铁、铝、钛、石墨等。
每种材料在某个领域中的应用范围都很广泛,同时它在这个领域中的应用又是独特的。
反应箱的设计和电极板的选择是以对电凝技术的实验测试和丰富经验为基础的。
其处理原理有:
氧化作用
电解过程中的氧化作用
直接氧化,即污染物直接在阳极失去电子而发生氧化;
间接氧化,利用溶液中的电极电势较低的阴离子,例如OH—、Cl—在阳极失去电子生成新的较强的氧化剂的活性物质、Cl2等,利用这些活性物质使污染物失去电子,起氧化分解作用,以降低原液中的BOD5、CODcr、NH3-N等。
还原作用
电解过程中的还原作用
直接还原,即污染物直接在阴极上得到电子而发生还原作用。
间接还原,即污染物中的阳离于首先在阴极得到电于,使得电解质中高价或低价金属阳离于在阴极上得到电子直接被还原为低价阳离子或金属沉淀。
凝聚作用
可溶性阳极例如铁、铝等阳极,通以直流电后,阳极失去电子后,形成金属阳离子Fe2+、Al3+,与溶液中的OH-生成金属氢氧化物胶体絮凝剂,吸附能力极强,将废水中的污染物质吸附共沉而去除。
气浮作用
电气浮法是对废水进行电解,当电压达到水的分解电压时,在阴极和阳极上分别析出氢气和氧气。
气泡小,分散度高,作为载体粘附水中的悬浮物而上浮,容易将污染物质去除。
电气浮既可以去除废水中的疏水性污染物,也可以去除亲水性污染物。
电解产生的气泡粒径很小,氢气泡约为10~30μm,氧气泡约为20~60μm;而加压溶气气浮时产生的气泡粒径为100~150μm,机械搅拌时产生的气泡直径为800~1000μm。
由此可见,电解产生的气泡捕获杂质微粒的能力比后两者为高,出水水质自然较好。
此外,电解产生的气泡,在20时的平均密度为0.5gL;而一般空气泡的平均密度为1.2gL。
可见,前者的浮载能力比后者大一倍多。
产品外型和特点:工艺特点:
具备强氧化-自产氧化剂;强还原-自产还原剂;絮凝-自产絮凝剂;气浮-自产气浮超细气泡以及灭菌、脱色与脱臭七大功能于一机。
1.封闭式循环流动系统,零排放。
2.无需外加化学物。
3.产生污泥量少。
4.可以处理含高浓度重金属污水。
5.持续、稳定的循环运行过程。
6.全自动化系统。
7.运行成本低,耗电低。
8.占地面积小
9.污水可以回收利用,无二次污染。
电絮凝处理效果
油脂:动物性、植物性、矿物性油脂,形态上如水合、乳化、混合、溶解性油脂或脂肪均可处理达99%以上。
SS:包括悬浮与胶状SS如用于IT业中晶圆厂磨晶片废水、石墨厂超细悬浮固体,去除99%以上。
BOD:高BOD浓度废水强氧化破键可作浓缩预处理,以利后续处理。
中低浓度废水可去除85%-99%。
COD:高浓度COD废水,电中性不易化混物化处理,可因强氧化断化学键而破坏电中性混凝去除或分解成可生物降解小分子,作预处理。
对于中低浓度的废水,常可一次处理达回用标准(须作小试以确定)。
尤其难处理废水具有独特性,必要时添加电解质、催化剂,如虎添翼。
重金属:生成氢氧化物胶羽去除。
细菌、病毒、囊孢:均被强氧化及强电场而灭杀,去除在99.9%以上。
色素去除:印染、染织行业废水98%颜色去除,具有优越特效性,强氧化与强还原,破坏发色团官能基(functional group)。
中水回用、地下水净化、地表水净化,冷却水净化;放射性同位素去除;逆渗透RO、UF、纳滤、光催化之预处理。
电絮凝过程,曾经成功的用于:
从食品厂生产工艺过程来的蛋白、脂肪和纤维的废液流。
允许密闭线路系统使用循环水
从废水中除去金属和油
调节清理防冻剂、除去油、尘和金属
调节清理盐水冷却冷凝器的冷却水,除去细菌、脂肪等。
隔膜工艺的预处理,例如反渗透隔膜预处理
清理锅炉补充水除去水中二氧化碳、硬度,总悬浮固体量TSS 等。
清理锅炉、下吹、除去溶解的固体,以便锅炉化学处理的需要。
除去污水中的淤泥和稳定的金属,降低运货量,并让淤泥留在地上,进一步利用。
调节和清净饮用水
在水排放或再用前,除去氯和细菌
电絮凝的操作费将会不同,取决于特殊水的处理。
应用领域:
l 贵重金属的电气化喷粉与涂装污水处理
l 电镀污水处理
l 金矿
l 半导体的深度蚀刻
l 印刷电路板的生产,如蚀刻、电镀铜、电镀镍、折叠和脱膜或涂层去除
l 汽车蓄电池的生产领域
l 污染物中含高浓度的重金属,可以用来精炼,也可以制成砖或应用于其他领域。
净化地下水
除去放射性的同位素
反渗透压的预处理,和超滤作用及超毫微过滤光催化等的预处理
工业废水的预处理,降低COB,提高BOD/COD的比值
船底水、船上燃料舱水以及其它海洋应用
油田和炼油厂废水处理
冷却塔排污
金属加工的含水废物处理
饮用水的生产
电絮凝法工艺的优点
电絮凝法应用广泛,有其他工艺所不能比拟的特点。
在污水再生领域,与通常的混凝法相比有很多优点:
1)在废水处理过程中,可省去投加任何化学混凝剂,给废水回用创造了条件。
2)投加混凝剂(Al2(SO4)3、FeCl3等),会使被处理的水中增加额外的阴离于(如SO42-、Cl-等),也会将其中所挟带的重金属等杂质带入水中,造成二次污染。
而电解法生成的Fe2+等是单质;成分比较单纯,没有阴离子,也没有杂质。
3)电解反应器所形成的电场,使水中悬浮粒子的双电层改变,出现正、负电荷各在颗粒一侧的状态,使颗粒间由原来的相互排斥变为吸引、聚结。
4)电解反应中生成的O2及H2气泡,可以作为气浮的微小气泡,吸附轻质悬浮颗粒或憎水物质,使之从水中分离出来。
5)电絮凝法工艺中,可以通过去除水中的悬浮物和选用特殊电极来达到去除细菌的效果,这样的消毒方法,可以使处理水的保存时间更加持久。
生物处理法是常用的污水回用技术,而电絮凝法是新型处理技术,电絮凝法水处理技术与生物法相比较优点在于:
1)电解过程产生的OH无选择地直接与废水中的有机污染物反应,将其降解为二氧化碳、水和简单有机物,没有或很少产生二次污染;
2)能量效率高,电化学过程一般在常温常压下就可进行;
3)既可以作为单独,又可以与其他处理工艺相结合,如作为前处理,提高废水的可生物降解性;
4)由于是电化学反应,因此可适用于低COD浓度废水的回用处理。
因此,电絮凝法水处理技术被称为“环境友好”技术(Environment Friendly Technology)。
我公司专业生产电絮凝设备,可作为预处理和深度处理工艺,处理后排放水可达国家一级排放标准。