电絮凝在水处理中的应用研究
电絮凝在废水处理中的研究及应用
第51卷第8期 辽 宁 化 工 Vol.51，No. 8 2022年8月 Liaoning Chemical Industry August，2022收稿日期： 2021-12-03电絮凝在废水处理中的研究及应用刘海燕（沈阳建筑大学 市政与环境工程学院，辽宁 沈阳 110168）摘 要：首先介绍了电絮凝的作用机理以及电絮凝应用中的优缺点，然后介绍了电絮凝在重金属废水、含油废水、含磷废水3种典型废水中的具体应用和电絮凝技术的改进方向，最后对电絮凝技术未来的发展趋势进行了展望。
关 键 词：电絮凝；机理；优缺点；废水处理中图分类号：X703.1 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2022）08-1125-03“十四五规划”对改善水环境质量，开展污水处理差别化精准提标提出全新的要求。
开发可靠和环境友好的废水处理技术逐渐成为研究热点，传统的化学法需要向水中添加一些化学物质，易产生二次污染，这使得近些年电化学技术不断兴起和完善。
电化学法处理废水时，根据原理与方法的不同主要分为电化学氧化法、电絮凝和电渗析法等[1]。
电絮凝法[2]由于其污泥产量少、不需要化学添加剂、环保、占地面积小、成本低、易操控等特点被广泛应用到废水以及饮用水处理行业，尤其是废水处理中的重金属废水[3]、含油废水[4]、含磷废水[5]。
1 电絮凝的作用机理电絮凝法的实质是在外加电源的条件下，使作为阳极的常用可溶性金属电极通过电解产生金属阳离子并溶解在溶液里，最常用的电极为铁或者铝，在碱性环境下通过水解、聚合反应与氢氧根反应形成络合物，这些络合物具有良好的吸附和凝聚作用，从而将污染物去除。
电絮凝技术处理废水中污染物的作用机理大体可分为3种，主要体现在絮凝沉淀作用、氧化还原作用和气浮作用。
其中絮凝沉淀作用主要体现在产生絮凝剂这一过程。
阴极极板上产生微小的氢气泡也会吸附在络合物表面，使络合物上升至电解液表层，起到气浮作用，从而实现去除污染物的目的。
0654.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。
电絮凝技术在水处理中的研究进展
一 引言 电絮凝是在外电场作用下，使可溶性阳极(牺牲阳极) 产生大量阳离子对水进行絮凝使水净化的技术，兼具电 化学氧化、絮凝和气浮三者的特点，一度被认为是最有前 途的水处理技术，但由于当时的技术水平低、能耗高，因 此其发展受到制约。近几十年来，随着电力科学和电力工 业的发展，使电化学处理成本大大降低，电化学技术在世 界范围内获得了相当大的重视，其优势在于颗粒去除效率 高、集约化的处理设施、运行成本低以及具备全部自控的 潜力。
四 电絮凝技术的发展方向 在研究与应用的过程中，电絮凝技术也得到了不断的 改进与完善，在此过程中，改进电源技术，研究新型电极 材料及结构是当前发展的方向。 4.1电源技术的改进 电源技术的改进之一是采用脉冲电源。由于施加脉 冲信号，电极上的反应时断时续，有利于扩散，降低浓差 极化，从而降低能耗。而当电解槽施加交流电信号时，由 于两极均可溶，可从两极产生阳离子，更有利于金属离 子与胶体间的作用。同时由于两极极性经常变化，对防止 电极钝化起到了积极的作用。高良进等人介绍了利用高压 脉冲电絮凝浮上法处理丝绸印染废水，其色度去除率高达 90%-95%，出水各项指标均能稳定达到排放标准，与常规
JSXX08/2010 85
五 结语 电絮凝法是一种电化学水处理技术，具有去除污染物 范围广、去除效率高、不添加化学药剂、无二次污染、工 艺和设备简单、可操控性好等诸多优点。得到了环境科学 领域的广泛关注，但是到目前为止，很多研究成果还没有 很好的转化为工程实践，如果提高运行稳定性，降低运行 费用将是该项技术得以推广的关键所在。
电絮凝法的原理和应用行业
电絮凝法的原理和应用行业1. 电絮凝法的原理电絮凝法是一种物理化学方法，用于处理废水和污水中悬浮固体、胶体物质的去除。
该技术利用电解作用和固液分离原理，通过电极间的电场来将水中的固体颗粒聚集，形成较大的絮凝体，达到废水的净化目的。
1.1 电絮凝法的基本原理在电絮凝法过程中，通常使用两个电极，即阳极和阴极。
当外加电压施加在这两个电极上时，阳极释放出阳极氧化物，而阴极释放出氢气。
这种物质的释放和气泡的形成导致了两个电场：带正电的阳极产生的电场和带负电的阴极产生的电场。
1.2 电极间电场的作用在电极间形成的电场下，水中的悬浮颗粒被吸引到极板表面。
同时，在极板表面的区域，由于相邻电极之间的电场差异，水中的离子产生氧化和还原反应。
这些反应促使水中的粒子和离子相互结合，形成絮凝体。
1.3 电絮凝法中的协同效应除了电极间电场的作用，电絮凝法中还存在协同效应。
这种效应是指在电解过程中产生的酸化和碱化等反应，可以调节溶液的pH值，进一步促进絮凝体的形成。
此外，由于电解时水的电解产生的气泡，还可以帮助将形成的絮凝体升至液体表面，从而更好地实现固液分离。
2. 电絮凝法的应用行业2.1 工业废水处理电絮凝法被广泛应用于工业废水处理领域。
工业废水中常含有各种悬浮固体、胶体物质和重金属离子等污染物，对环境造成严重污染。
电絮凝法通过将这些污染物聚结成絮凝体，从而实现对废水的净化。
该技术在钢铁、化工、电子等行业得到了广泛应用。
2.2 农田灌溉水处理传统的农田灌溉水处理方法往往无法有效去除水中的悬浮颗粒和有机物质。
而电絮凝法可以在灌溉前，将水中的污染物聚集成絮凝体，提高水质。
这在农田灌溉中防止土壤污染、促进土壤农业可持续发展等方面具有重要意义。
2.3 饮用水处理电絮凝法也可以用于饮用水处理，特别是处理含有高浓度有机物质和胶体悬浮物的水源。
通过电絮凝法初步去除水中的污染物，可以有效保障饮用水的安全性。
2.4 矿山废水处理矿山废水通常含有大量的悬浮颗粒、重金属离子等有害物质。
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%。
电絮凝的基本原理和应用
电絮凝的基本原理和应用前言电絮凝是一种常见的物理化学处理技术，被广泛应用于水处理、废水处理以及固体废物处理等领域。
本文将介绍电絮凝的基本原理以及其在不同领域的应用。
一、电絮凝的基本原理电絮凝是利用电化学反应原理，通过外加电场来引起水中悬浊物和胶体物质的凝聚沉降。
其基本原理主要包括两个方面：电解和电絮凝。
1. 电解•在电絮凝过程中，电解是必不可少的。
电流经过电解质溶液时，会引起溶液中的阳离子和阴离子的运动。
•正极生成了大量氢气，并还原了水中的氢氧化物离子；负极生成了大量氢氧化物离子，并产生了氧气。
•电解会导致溶液中pH值的变化，从而改变悬浮物和胶体物质的电荷状态。
2. 电絮凝•电絮凝是指利用电解反应生成的气泡和极板表面的电解沉积物来促进悬浮物和胶体物质的凝聚。
•这些气泡和电解沉积物能够提供活化表面和吸附位点，使悬浮物和胶体物质聚集在一起形成絮体。
•极板表面的形态和材料选择对电絮凝效果有重要影响，常见的极板材料有铁、铝和钢等。
二、电絮凝的应用电絮凝技术已经在很多领域得到了广泛应用，以下列举了其中几个具体领域的应用案例。
1. 水处理•电絮凝技术可以有效去除水中的悬浮物、胶体物质和重金属离子等污染物。
•在污水处理厂中，电絮凝可以用于初次处理污水，减少化学药品的使用量，并提高处理效果。
•在饮用水处理中，电絮凝可以去除水中的浑浊物，改善水质。
2. 废水处理•电絮凝技术可以用于处理工业废水和农村生活废水。
•对于含有高浓度重金属离子的废水，电絮凝可以准确地去除，达到国家排放标准。
•通过调节电解质浓度、电极距离和电流密度等参数，可以实现对不同废水的有效处理。
3. 悬浮物固液分离•在某些工业过程中，需要将悬浮物与液体分离，以便进一步处理。
•通过电絮凝技术可以实现高效的固液分离，去除悬浮物，得到清洁的液体。
•电絮凝与其他分离技术相结合，如过滤、沉淀和浮选等，可以获得更好的分离效果。
4. 固体废物处理•电絮凝技术可以对固体废物进行处理和资源化利用。
电絮凝技术在纺织染料废水处理中的应用效果评估
电絮凝技术在纺织染料废水处理中的应用效果评估1.引言纺织行业是一个重要的经济支柱产业，然而其生产过程中产生大量含有有害物质的废水，给环境带来了严重的污染问题。
染料废水是纺织废水处理中的一个关键问题，传统的处理方法效果有限。
针对这一问题，电絮凝技术作为一种新型高效的废水处理技术被广泛应用并取得了良好的效果。
本文将从电絮凝技术的原理、应用范围、实际应用案例和效果评估等方面进行探讨，揭示电絮凝技术在纺织染料废水处理中的应用效果。
2.电絮凝技术原理电絮凝技术是利用电解过程中的金属电极腐蚀产生的金属离子和气体，通过电解液中的化学反应生成溶胶聚合体，从而实现废水中悬浮物的捕捉和过滤的一种方法。
该技术的核心是利用金属电极在电解液中溶解产生的金属离子与废水中的悬浮物发生共沉淀反应，并通过所产生的气泡带走废水中的悬浊物质，从而达到净化废水的目的。
3.应用范围电絮凝技术在纺织染料废水处理中有着广泛的应用。
首先，电絮凝技术可以有效去除废水中的颜料颗粒，使废水悬浮物浓度大幅下降，提高了废水的可处理性。
其次，该技术还可以去除废水中的有机物质，如染料的成分和化合物等。
此外，电絮凝技术还可用于调节废水的pH值，使其达到处理要求的范围。
总的来说，电絮凝技术在纺织染料废水处理中的应用范围广泛，能够处理各种不同类型的废水。
4.实际应用案例4.1 纺织厂A的染料废水处理纺织厂A采用传统的物理方法处理废水，效果不佳，废水中的染料颗粒无法完全去除，导致废水无法达到排放标准。
为了改善处理效果，纺织厂A引入了电絮凝技术。
该技术通过电解过程中产生的金属离子与废水中的染料发生反应，形成沉淀物，从而达到有效去除染料的目的。
经过一段时间的运行，纺织厂A发现废水中染料颗粒的去除率显著提高，废水能够达到排放标准。
4.2 纺织厂B的染料废水处理纺织厂B在电絮凝技术的基础上进一步改进了处理工艺，采用了连续式电絮凝技术。
该技术可实现废水的连续处理，提高了效率和稳定性。
电絮凝技术处理含石油污染废水的效果研究
电絮凝技术处理含石油污染废水的效果研究引言：石油污染废水的处理一直是环境保护领域的重要任务之一。
传统的物理化学处理技术存在着效率低、成本高的问题。
而电絮凝技术作为一种高效、经济、环保的处理方法，近年来受到了广泛关注。
本文旨在探讨电絮凝技术在处理含石油污染废水中的应用效果，并分析其机理和优势。
一、电絮凝技术概述电絮凝技术是利用直流电场或交流电场加速沉积以达到水中杂质去除的过程。
其中，电解质产生的金属离子在电场作用下聚集并与废水中的污染物相互结合形成絮凝团聚体，加速沉淀。
这种技术具有高效、节能、无需添加药剂和可回收金属等特点。
二、电絮凝技术处理石油污染废水的实验研究众多研究表明，电絮凝技术在处理石油污染废水方面具有良好的应用前景。
针对不同含油量的废水，研究者们对电絮凝技术的效果进行了实验测试，实验证明该技术对石油污染的废水去除率高达90%以上。
此外，研究还发现，在较低电流密度下，电絮凝技术的去除效果更佳。
因此，电絮凝技术可以作为一种高效处理石油污染废水的方法。
三、电絮凝技术的处理机理电絮凝技术的处理过程包括四个阶段：溶解、均质混相、絮凝沉降和澄清。
在碰撞聚集阶段，金属离子在电场作用下直接与悬浮物发生电化学反应，形成絮凝团聚物。
电絮凝技术通过沉降或浮升作用有效地去除悬浮物和溶解物质，可用于处理多种污水。
四、电絮凝技术的优势1. 高效性：相对于传统物理化学方法，电絮凝技术能够在较短时间内将石油污染物去除，具有高效性。
2. 环保性：电絮凝技术无需添加化学药剂，减少了对环境的二次污染。
3. 经济性：该技术无需耗费大量能源，且操作简便，降低了处理成本。
4. 可回收金属：电絮凝技术在处理过程中产生的金属固体可以回收利用，增加了经济效益。
五、电絮凝技术的应用前景电絮凝技术在石油污染废水处理领域的应用前景广阔。
它不仅可以应用于石油加工工业中的废水处理，还可用于石油泄漏事故的应急处理和土壤修复。
此外，该技术还可用于其他含油废水的处理，如油田生产废水和船舶排污等。
电絮凝与高级氧化技术的联用研究进展
电絮凝与高级氧化技术的联用研究进展概述：电絮凝与高级氧化技术是一种联合应用于废水处理中的新型高效处理技术。
电絮凝技术通过电解过程中产生的电极离子与污水中的颗粒物相互作用，形成絮凝体，从而实现悬浮物的快速沉降；而高级氧化技术则利用氧化剂（如臭氧、过氧化氢等）的强氧化性质，将有机物质降解为无害的物质。
两者联用，能够更好地处理复杂废水，提高处理效率。
研究进展：近年来，电絮凝与高级氧化技术的联用研究取得了一系列进展。
首先，研究人员对联用技术进行了反应机制的深入探究。
通过实验发现，电絮凝技术可以有效去除废水中的悬浮物和一些可溶性有机物，但对于部分难降解的有机污染物却显得无能为力。
而高级氧化技术则具有较强的氧化性能，能够进一步分解废水中难降解有机物。
因此，两种技术的联用能够互补优势，实现高效废水处理。
其次，一些研究者探索了联合技术的优化方法。
在电絮凝过程中，电极材质和电流密度等参数都会对处理效果产生影响。
通过实验研究，一些研究者发现，在一定范围内增加电流密度，可以提高处理效率和细胞回收率。
同时，选择合适的电极材料，如铝、铁等，也能改善处理效果。
此外，一些研究者还尝试将电絮凝与高级氧化技术的顺序进行调整，以获得更好的处理效果。
第三，研究人员也尝试利用辅助剂的方式进一步提升联合技术的效果。
例如，一些研究者引入Cu2+等金属离子作为辅助剂，能够加强电絮凝过程中颗粒物的聚集能力，提高絮凝效率。
此外，引入低浓度的过氧化氢或臭氧等高级氧化剂作为辅助剂，不仅能够进一步降解有机污染物，还可以提高电絮凝过程中的氧化电位，加速氧化反应速率。
此外，一些学者还从机理深入研究与技术集成，比如采用新型电极材料、开展多级反应装置、利用催化剂等。
这些方法在一定程度上提高了联合技术的处理效果，增大了应用范围。
在实际应用中，电絮凝与高级氧化技术联用已经在一些废水处理厂中得到了推广。
例如在某某工业园区，采用电絮凝与高级氧化技术处理废水，可以有效去除废水中的重金属离子和难降解有机物。
评析电絮凝技术在水处理中的应用
评析电絮凝技术在水处理中的应用摘要：随着我国社会主义现代化建设事业的飞速发展，在经济建设等各项事业取得巨大成就的同时，对环境的负面影响也不容小觑。
如何建设环境友好型社会是重点难点，尤其是污水的处理和合理排放问题。
电絮凝技术具有占地面积小、去除污染物种类广、去除效率高、工艺操作简便等优势,作为一种环境友好型技术，被广泛应用到各种难降解污染废水的处理中。
关键词：电絮凝法；絮凝机理；废水处理前言电絮凝技术的历史久远，1889 年伦敦首先建成电絮凝法处理海水与电解废液的车间。
1906 年，电絮凝技术首先被德国人 A. E. Dietrich 在美国申请专利，并用于船舱污水的处理。
由于早期电絮凝技术水平低、能耗高、处理废水种类少，因此在以后很长的时间内未得到广泛应用。
近年来，随着工业废水类型的日益复杂和对小型高效废水处理集成设备的需求增加，电絮凝技术逐渐成为研究热点，其中对电絮凝剂原位生成及其絮凝机理的深入解析，各种因素对絮凝效率及电极极化和钝化的影响机制，电絮凝法对更多类型废水处理的尝试，以及电絮凝技术耦合电气浮等物化工艺提高整体处理效率等是该领域主要的研究方向。
1电絮凝技术处理废水的原理和特点下面介绍一下电絮凝技术处理废水的原理和特点，电絮凝法是将络合吸附与氧化还原、酸碱中和、气浮分离结合起来的废水处理工艺。
电絮凝工艺主要由电源、极板、后续分离装置组成。
其中电源又分为直流电源和交流电源；极板材料主要为铁板和铝板，也有研究在阴极附加TiO2等；极板连接方式包括单级连接和双极连接；反应器形状包括垂直反应器、水平反应器、带孔管状反应器等。
电絮凝结合了电化学、化学混凝、气浮3种技术，实现了较短的电解时间内高效去除污染物。
简单的电絮凝反应器包括一片阳极板和一片阴极板，由外接直流电源供给电势，阳极发生氧化反应，同时阴极被还原或沉积一些基本金属。
电絮凝法是一个复杂的物化技术，其核心内容是絮凝剂的生成。
电絮凝法去除污染物主要包括絮体产生、污染物聚集、污染物与水体的分离及去除 3 个步骤（包括气浮和沉淀）。
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。
电絮凝水处理技术
，电絮凝综合了化学混凝和电化学的优点，可彻底去除污染物，特别是对于普通方法无法处理的有机物和无机物，电絮凝显示出其他处理方法无可媲美的优势。
电絮凝水处理技术基本理论
图片来源自文献电凝聚法去除废水中重金属离子Cr6+、Cu2+的研究
含有过量氮磷的生活污水排放到水体中易造成水体富营养化。
图3 电絮凝净水机理示意图
超声波电絮凝装置将超声波技术与电絮凝技术相结合。
7
并且在这次PPT制作中，也锻炼了我的团队合作能力。
电絮凝水处理技术研究趋势
富营养化的水体不仅会破坏原有水体中的生物种群结构，显著改变生态系统的结构和性质，使某些种群大面积暴发，而且会导致
超声波电絮凝装置将超声波技术与电絮凝技术相结合。
相关研究表明水中氟的去除依赖溶液的pH，铝基电絮凝除氟机理有两种: 一是氟化物在铝电极表面合并去除; 二是氟化物被Al(OH)3吸附去除。
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。
在还原反应中，H+在阴极电解产生的新生态氢是强还原剂，可将氧化态的污染物还原。
（2）电解絮凝是指电解过程中可溶性阳极极板失电子产生金属离子，与在阴极H2O得电子产生的OH-发生聚合反应，生成一系列多核羟基络合物及氢氧化物。
由于三维电极的面体比极大增加，物质间的传质效果明显改善，促使电流效率提高，能耗降低。
10
2.1 在工业废水处理中的应用
电絮凝技术在海水养殖尾水处理中的研究应用
第47卷第1期渔业现代化Vol.47㊀No.12020年2月FISHERY MODERNIZATIONFeb.2020DOI:10.3969/j.issn.1007-9580.2020.01.002收稿日期:2019-11-12基金项目:国家重点研发计划资助(2017YFD0701703);政府间国际科技创新合作重点专项(2017YFE0118300);青岛市海洋经济创新发展示范城市产业链协同创新类项目㊂作者简介:徐建平(1989 ),男,博士研究生,研究方向:循环水养殖生态学及水污染控制㊂E-mail:183********@ 通信作者:孙建明(1960 ),男,研究员,研究方向:实验生态学㊁水产养殖工程学㊁循环水养殖装备㊂E-mail:sjmqd@电絮凝技术在海水养殖尾水处理中的研究应用徐建平1,2,陈福迪1,2,尉㊀莹1,2,杜以帅1,孙建明1(1中国科学院海洋研究所,中科院实验海洋生物学重点实验室,山东青岛266071;2中国科学院大学,北京100049)摘要:随着水产养殖业的迅速发展,养殖尾水带来的环境问题日益引起广泛重视㊂电絮凝作为一种绿色环保型水处理技术,由于其操作简单㊁污染物去除效率高㊁设备占地面积小等优点备受关注㊂该文从电絮凝技术的研究进展㊁净水机理㊁影响因素及其在海水养殖中的应用展开论述,介绍了电絮凝技术在除藻㊁去除浊度和化学需氧量(COD )㊁脱氮除磷㊁杀菌消毒及与其他水处理技术的耦合应用,还介绍了电絮凝技术的能耗计算㊁氢气回收利用及面临的挑战㊂电絮凝水处理技术应用前景广阔,随着设备及工艺的不断完善,其在海水养殖尾水处理中的实际应用将不断扩大㊂关键词:海水养殖尾水;电絮凝技术;尾水处理;应用前景中图分类号:X714㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1007-9580(2020)01-007-09㊀㊀中国是海水养殖大国,2017年海水养殖总产量为2000.70万t,占全国海水产品总产量的60.23%,产值3307.40亿元[1]㊂海水养殖在拉动中国渔业经济发展㊁增加渔民收入㊁提高人民生活水平㊁改善饮食结构等方面发挥了重大作用[1]㊂然而,在中国海水养殖业快速发展的同时,养殖尾水的任意排放给海洋环境带来了巨大的压力,如破坏海洋生态平衡㊁降低生物多样性㊁诱发各类疾病等[2]㊂由于盐度较高,海水养殖尾水中的微生物不能进行正常的生长㊁代谢[3],因此传统的微生物水处理法不能高效稳定地处理海水养殖尾水㊂近年来,人们发展了一系列不受盐度影响的物理化学方法[4],其中电絮凝(Electrocoagulation,EC)作为一种环境友好型水处理技术,能充分利用海水养殖尾水高盐度的优势,降低能耗㊁提高污水处理能力㊂电絮凝技术在处理海水养殖尾水方面近年来备受关注,成为研究的热点㊂本文将主要介绍电絮凝技术在海水养殖尾水处理方面的研究现状和应用前景㊂1㊀电絮凝水处理技术电絮凝技术是牺牲阳极在外加电场作用下产生具有絮凝特性的金属阳离子,在水中经过水解㊁聚合形成一系列多核羟基络合物,然后通过絮凝沉淀或气浮分离等方式去除污水中的污染物[5]㊂电絮凝技术处理废水具有操作简单㊁污染物去除效率高㊁适用范围广㊁占地面积小等特点[6]㊂该技术目前已经广泛应用于印染㊁电镀㊁船舶运输㊁炼油等行业,对染料㊁重金属㊁悬浮物㊁有机物㊁病菌㊁油类等污染物有很好的处理效果[4]㊂1.1㊀电絮凝原理电絮凝技术主要通过氧化还原㊁絮凝㊁气浮来净化污水,此外,电絮凝过程中还会发生吸附㊁电泳迁移等物理化学反应[5]㊂电絮凝净水原理如图1所示㊂(1)氧化还原电絮凝过程中,阳极发生氧化作用,阴极发生还原作用㊂氧化分为直接氧化和间接氧化两种㊂直接氧化是污染物直接在阳极失电子发生氧化反应;间接氧化是污染物被电絮凝过程中产生的活性氧化物质(如O 2-自由基㊁㊃OH 自由基㊁Cl 2等)氧化㊂还原同样分为直接还原和间接还原两种㊂直接还原是污染物直接在阴极得到电子发生还原反应;间接还原是污染物中的阳离子在阴极得电渔业现代化2020年子,使得污水中低价金属阳离子或高价阳离子在阴极被还原为金属沉淀或低价阳离子㊂图1㊀电絮凝净水原理示意图Fig.1㊀Schematic diagram of water purification mechanismby electrocoagulation process(2)絮凝污水中的胶体杂质和悬浮颗粒物都带有一定的电荷,这些物质因为静电斥力的作用不能相互聚集,在水中处于稳定的分散状态[7]㊂在电絮凝处理污水的过程中,牺牲阳极(铁或铝作为牺牲阳极)会释放大量的Fe 2+㊁Fe 3+或Al 3+,这些离子会生成带电水合离子使胶体脱稳[8]㊂另外,Fe 2+㊁Fe 3+或Al 3+在水中会生成含有羟基的一系列高分子线形聚合物[9],这些聚合物能够与胶体杂质㊁悬浮颗粒发生电性中和,最终通过吸附架桥㊁网捕-卷扫等作用除去污水中的污染物[10-11]㊂(3)气浮电絮凝过程中,在外加电场的作用下阴极会产生H 2气泡(直径17~50μm)[12],相较于加压气浮气泡(直径100~150μm),这些气泡具有尺寸小㊁表面积大㊁吸附浮载能力强㊁浮升条件良好等优点[13]㊂H 2气泡上浮过程中会吸附在络合物表面,将其带至水体表层,最终通过分离去除㊂1.2㊀影响电絮凝的因素1.2.1㊀阳极材料阳极材料决定了电絮凝金属氢氧化物絮凝剂的类型㊂目前,铝和铁是电絮凝最常用的牺牲阳极材料㊂以铝或铁作为阳极时,不同电极上的主要反应见表1[4]㊂表1㊀电絮凝电极主要反应Tab.1㊀Main electrode reaction in electrocoagulation process材料铝阳极铁阳极阳极(碱性环境)Al(s)-3e -ңAl 3+(aq)Fe(s)-2e -ңFe 2+(aq)㊀Fe(s)-3e -ңFe 3+(aq)Al 3+(aq)+3OH -(aq)ңAl(OH)3(s)Fe 2+(aq)+2OH -(aq)ңFe(OH)2(s)Fe 3+(aq)+3OH -(aq)ңFe(OH)3(s)阴极(酸性环境)Al 3+(aq)+3H 2O(l)ңAl(OH)3(s)+3H +(aq)4Fe 2+(aq)+10H 2O(l)+O 2(q)ң4Fe(OH)3(s)+8H +(aq)2H 2O(l)+2e -ңH 2(g)+2OH -(aq)2H 2O(l)+2e -ңH 2(g)+2OH -(aq)㊀㊀铝或铁作为牺牲阳极处理海水养殖尾水主要有以下区别:(1)处理后的水体pH 变化不同㊂相对于铁,铝作为牺牲阳极的pH 缓冲能力更强㊂Harif等[14]研究发现,使用铝作为牺牲阳极电絮凝处理污水,最终水体的pH 为7.0~8.0㊂铁作为牺牲阳极,即使水体最初pH 呈酸性,电絮凝后最终pH 会达到9.0~10.0[15]㊂中国海水养殖尾水排放标准:Ⅰ级排放标准为pH 7.0~8.5,Ⅱ级排放标准为pH 6.5~9.0[16]㊂因此使用铁作为牺牲阳极处理海水养殖尾水时,需注意pH 的最终变化是否符合排放标准㊂(2)对水体溶氧的需求不同㊂Fe 2+具有高度的可溶性,因此无法有效地利用Fe(OH)3实现胶体脱稳,导致电絮凝效果较差[17]㊂因此,在铁作为阳极电絮凝处理海水养殖尾水的过程中,需要增加溶氧来提高Fe 2+的氧化速度,增加Fe 3+的浓度㊂(3)絮体结构不同㊂铁作为牺牲阳极产生的絮体结构致密紧凑,络合速度快;铝作为牺牲阳极产生的絮体结构松散稀疏,络合速度慢但网捕-卷扫作用显著[18]㊂1.2.2㊀pH pH 影响电絮凝的絮凝机制,污水中的初始pH 决定絮凝体的形成及在水体中的存在状态[5]㊂电絮凝过程中吸附和絮凝的强弱取决于8第1期徐建平等:电絮凝技术在海水养殖尾水处理中的研究应用水体pH[19]㊂在中性或弱碱性条件下,絮凝体的吸附架桥和混凝效果更好[20]㊂而pH较低时,牺牲阳极释放的金属离子主要与胶体发生电性中和作用,从而使胶体脱稳沉淀[21]㊂杨菁等[22]在进水pH3.0~9.0的条件下以铝作为阳极利用电絮凝-气浮法处理养鱼废水,发现在pH6.7~7.8时处理效果最好㊂另外,养殖尾水中的pH会影响氨氮和磷酸盐的去除效率㊂Sun等[23]在研究pH 对电氧化-电絮凝技术处理养殖尾水的影响时发现,在pH3.0~11.0时氨氮的去除率随pH的升高而缓慢增加,而磷酸盐在碱性条件下去除效率低㊂Saleem[24]利用电絮凝技术处理海水养殖水体中的亚硝酸盐氮,发现在pH4.0~9.0时随着pH的升高,处理效率下降㊂正常情况下,鱼类养殖水体pH的合适范围为6.5~8.5[25],在此条件下电絮凝对养殖尾水的脱氮除磷效果较好[23]㊂1.2.3㊀极板间距极板间距不仅影响电絮凝设备中电场的分布,而且还会影响系统的流场分布㊂极板间距增加,电压降就会增加,从而增加能耗㊂极板间距对电絮凝过程的能耗影响较为明显,两者成正相关[26]㊂极板距离减小会提高板间物质的传质效率,加快絮凝剂与悬浮颗粒物㊁胶体之间的反应速率[27]㊂但极板间距过小会增加施工难度,容易短路和阻塞,还会增加流体压损㊂极板最适间距约为1.0cm,小于1.0cm时阴极极板表面极易附着一层白色物质[28],这些附着物会导致电极钝化,增加能耗,不利于后续处理[29]㊂目前,一般认为极板间距在1.0~1.5cm有利于电絮凝的操作[30]㊂1.2.4㊀电流密度电流在电絮凝中的作用甚至可直接作为絮凝的调控机理进行研究[31]㊂电流密度是流经单位极板面积的电流,其决定电絮凝过程中絮凝剂的产生量㊁阴极气泡的生成速率[4]㊂电絮凝过程中电流密度的选择与污染物质量浓度㊁类型及建设㊁运行成本等有关[4]㊂电流密度过大会加剧电极的钝化和极化现象[32],过量的金属阳离子可能使絮凝脱稳的胶体再次分散,导致絮凝效率降低㊂另外,电流密度过高还会导致次级反应的发生,缩短牺牲阳极的使用寿命㊂张鹏等[33]研究认为选择合适的电流密度对提高处理效率和降低能耗有重要意义㊂一般情况下,电絮凝水处理过程中电流密度建议控制在20~25A/m2[34]㊂2㊀电絮凝技术在海水养殖中的研究应用海水养殖尾水具有水量大㊁盐度高等特点,主要污染物包括藻类㊁悬浮颗粒物㊁氨氮㊁亚硝酸盐氮㊁硝酸盐氮㊁磷酸盐㊁抗生素㊁致病菌等[35-36]㊂电絮凝技术对这些污染物都有较强的去除能力,且不受海水养殖尾水高盐度的负面影响,研究发现碳酸氢盐的碱度会提高电絮凝对污染物的去除能力[37]㊂因此,电絮凝技术在海水养殖中的应用前景十分广阔㊂2.1㊀电絮凝技术在海水养殖尾水处理中的研究进展2.1.1㊀除藻电絮凝技术在处理海水养殖尾水时,能够直接杀死跨膜电压为1V的藻类,还能通过絮凝沉淀作用去除水体中的藻类[4]㊂Vandamme等[38]利用铝作为牺牲阳极,通过电絮凝-电气浮技术收集海水中的微藻,研究发现在电流密度为3mA/ cm2㊁通电30min时,微藻去除率在90%以上,而且相较于离心法其能耗更低;高珊珊[39]利用相同的技术处理铜绿微囊藻水体,发现除藻过程中除了电絮凝和电气浮的作用之外,还有电解生成的有效氯与电场的协同灭藻作用,且此方法显著优于化学絮凝方法㊂彭泽壮等[40]利用缓释氯化镁-电絮凝方法去除养殖水体中的藻类,发现藻类的絮凝率可达95%,并对水体中藻类的生长抑制作用十分明显㊂白晓磊等[41]㊁刘洋等[42]利用电絮凝法收集海水中的小球藻取得了不错的效果,收集率在80%以上㊂电絮凝技术无论在海水养殖水体除藻还是藻类培养收集方面都有较好的应用㊂工业生产过程中,Andrew等[43]利用电絮凝和混凝沉降工艺收集海水中的微藻,成本(电能㊁电极和设备折旧)为0.19kg干物质/美元㊂2.1.2㊀降低浊度和COD电絮凝技术可以通过牺牲阳极在水体中形成絮凝剂絮凝水体中的悬浮颗粒物,最终通过絮凝沉淀和气浮分离的方式去除养殖尾水中的悬浮颗粒物,从而降低浊度和化学需氧量(COD)㊂另外,电絮凝技术还可以通过电氧化作用减少养殖尾水中的COD㊂Iawegbe等[44]利用电絮凝技术(铁作为牺牲电极)处理养鱼尾水,发现在电流为9渔业现代化2020年2.4A㊁通电12min㊁沉淀30min时对水体浊度(初始质量浊度为328NTU)的去除率为91.84%㊂王树勋等[45]利用铁或铝作为牺牲阳极处理人工配制的养殖尾水,发现电絮凝技术对浊度有较好的处理效果且铝作为牺牲阳极的处理效果要高于铁,最高去除率可达85%以上;另外还发现电流密度为8mA/cm2㊁通电10min时COD (初始质量浓度约2.5mg/L)的去除率为80%㊂杨菁等[22]处理养鱼废水时发现在电流密度为20mA/cm2㊁通电30min时COD(初始质量浓度85mg/L)去除率达65%㊂2.1.3㊀脱氮除磷电絮凝能够去除海水养殖水体中毒性较大的总氨氮(TAN)㊁亚硝酸盐氮(NO-2-N)㊂TAN㊁NO-2-N主要在间接电氧化作用下被转化为毒性较小的硝酸盐氮(NO-3-N)[46],其转化效率随着电流密度和水体中Cl-质量浓度的增加而增加[47]㊂硝酸盐最终被电还原作用还原为N2从水体中去除㊂养殖尾水中的磷主要依靠电絮凝的吸附㊁絮凝沉淀作用去除,电絮凝产生的多核羟基化合物对磷有较好的吸附能力[48]㊂研究发现,相比氨氮,电极对磷的去除效率更高且能耗低[49]㊂另外,研究发现铁作为牺牲阳极在处理磷酸盐方面比铝更有优势[20],能耗更低[50]㊂Sun等[23]利用电氧化-电絮凝技术处理人工配制的海水养殖尾水,以铁作为牺牲阳极在pH7.0㊁电压10V㊁通电180min的条件下对氨氮的去除效率达到98.84%,能耗为0.622kW㊃h/g;在同等条件下,通电15min对磷酸盐的去除率达到99.78%,能耗为0.109kW㊃h/g㊂Saleem等[51]利用电絮凝技术处理养殖水体中的亚硝酸盐氮,发现在铝作为牺牲阳极㊁pH7.65㊁电流密度3mA/cm2㊁通电20min时对亚硝酸盐氮的去除率为73%,而铁作为牺牲阳极的去除率为92%㊂张雨山等[52]利用铁做牺牲阳极处理人工配制的海水养殖尾水,发现电絮凝技术对总磷质量有很好的去除效果,在电流密度4mA/cm2㊁通电15min时去除率为80.58%;另外还发现剩余总磷质量浓度与反应时间呈一级反应关系: -ln(C t/C0)=(0.013x+0.0538)t(C0为初始总磷质量浓度,C t为电絮凝反应t小时后总磷的质量浓度,t为反应时间)㊂2.1.5㊀消毒灭菌海水养殖尾水中富含有机物,容易滋生病菌等微生物,因此养殖尾水的净化及再利用就涉及污水中微生物的去除过程㊂电絮凝技术拥有净化水中有机污染物和杀菌消毒的双重功能,其主要通过3方面的作用来杀灭水中的细菌:1)电场作用,电场能够破坏细菌细胞膜的结构[53]㊂2)吸附㊁絮凝㊁气浮作用,电极能够吸附有机体,使细菌等微生物失活[54],聚集在悬浮颗粒物上的细菌,通过絮凝沉淀和气浮作用从水体中被分离㊂3)活性氧化物质的作用,电絮凝过程中会产生许多活性氧化物质,如过氧化氢㊁游离氯㊁二氧化氯㊁㊃OH和O2-自由基等[55]㊂杨菁等[22]采用电絮凝结合气浮技术处理养鱼污水(细菌总数1.5ˑ104~3.7ˑ104CFU/mL),发现在电流密度20A/m2㊁电解时间20min时,杀菌率高达92.7%㊂Hakizimana等[56]利用电絮凝技术(铝作为牺牲阳极)对污染海水消毒,当电流密度为5.6mA/cm2时异养菌(初始质量浓度为4100CFU/mL)的去除率在10min内达到80%以上㊂Ndjomgoue等[57]研究牺牲阳极材料对人工配制的海水养殖尾水中细菌的去除效果,发现相比铝电极铁作为牺牲阳极对细菌的去除率更高,在电流密度12.5mA/cm2㊁进水pH7.1㊁细菌质量浓度5000CFU/mL时,去除率达到100%,能耗为2.69kW㊃h/m3㊂Ricordel等[58]利用电絮凝技术(铝作为牺牲阳极)处理人工配制的海水养殖尾水,发现在电流强度0.22A㊁通电35min时对细菌的去除率可达97%,并发现水体中细菌的去除主要依靠电絮凝作用,相比化学絮凝,电絮凝对细菌的去除率更高㊂2.2㊀电絮凝技术耦合其他水处理技术在海水养殖中的应用近年来,生物电化学系统(BES)发展迅速,电絮凝技术与微生物水处理技术耦合应用为污水净化提供了新的方法和思路[59]㊂BES能够增加物质的传递速率,提高电子的利用率,减少碳的使用[60]㊂牺牲阳极产生的絮凝剂能够提高微生物吸附能力并改善污泥特性㊂有研究表明,电絮凝过程中卤代烃在阴极会被还原脱卤,增强可生化性,从而有利于后续的微生物处理[13]㊂Sander 等[61]利用BES技术去除海水循环水养殖水体中01第1期徐建平等:电絮凝技术在海水养殖尾水处理中的研究应用的硝酸盐,研究发现在电流密度7.2mA/cm2时每天可去除390g N,在电流密度3.9mA/cm2时每天可去除350g N,平均去除能耗约为27kW㊃h/kg,并且发现低的进水负荷不仅有利于提高BES对硝酸盐的去除率,还能减少亚硝酸盐的积累㊂Li等[62]将电絮凝与膜生物反应器(MBR)相结合,利用BES技术处理人工配制的海水养殖尾水,以铁作为牺牲阳极,研究发现铁电极可提高污泥浓度和颗粒大小,增强与脱氮有关酶的活性,通过电絮凝的强化作用,总氮(TN)去除率从59.48%提高到75.09%㊂Dong等[63]利用BES技术处理养殖尾水中的藻类和氨氮,研究发现系统能够实现藻类的完全去除,而且对氨氮的去除效率较高,以铁作为牺牲阳极,电流密度66 A/m2时氨氮的去除速率为7.28mg/(L㊃h)㊂电絮凝还能够与其他水处理技术耦合应用㊂Feng等[64]利用电絮凝和电氧化联合工艺处理池塘养殖水,以Ti/RuO2-TiO2作为电氧化装置的阳极,铁作为电絮凝装置的牺牲阳极,在进水流量0.3 m3/h㊁电流密度3mA/cm2㊁通电15min㊁沉淀1h 的条件下,对TN(4.4mg/L)㊁TP(0.296mg/L)㊁BOD(10mg/L)㊁COD(46mg/L)和TSS(68mg/L)的去除率分别为83%㊁90%㊁78%㊁92%和97%㊂王树勋等[45]利用电絮凝和化学絮凝组合工艺处理人工配制的海水养殖尾水,在铝作为牺牲阳极㊁电流密度6mA/cm2㊁电压1.9~2.3V的条件下,浊度(5.7NTU)㊁COD(2.35mg/L)㊁总磷(2.85mg/ L)和进水细菌总数(490CFU/mL)的去除率分别为89.9%㊁68%㊁87%和93.8%,电耗为0.063~ 0.077kWh/m3㊂3㊀电絮凝成本计算及能源回收3.1㊀电絮凝成本计算运营成本计算对于电絮凝水处理技术的可行性至关重要㊂电絮凝设备的总运行成本(TCO)可以按照以下公式估算:M TCO=Ax+By+Cz+Dt+E+F(2)式中:A 电絮凝每方养殖尾水的能耗,kWh;x 电的价格,元/kWh;B 电絮凝每方养殖尾水消耗的电极板的质量,kg;y 电极板的价格,元/kg;C 电絮凝每方养殖尾水产生的固体废物,kg;z 固体废物的运输处理价格,元/kg;D 每方养殖尾水处理过程中添加的化学药品,kg;t 添加的化学药品的价格,元/kg;E 维护保养成本,元;F 人工成本,元㊂阳极极板损耗可以通过法拉第定律计算: m=ItM zF㊀(3)式中:m 阳极金属溶解质量,g;I 电流,A;t 运行时间,s;M 摩尔质量,g/mol;z 参与反应的电子数;F 法拉第常数,96485C/mol㊂3.2㊀能源回收能源回收是降低成本的有效途径之一㊂电絮凝产生的氢气是高能清洁燃料(122kJ/g),大量研究证明,电絮凝产生的氢气可以补偿电絮凝装置运行的能耗[65-66]㊂电絮凝过程中氢气的产生量可以通过以下公式估算[66]:Q H2=C d㊃A㊃t㊃HF(4)式中:Q H2 氢气的产生量,mol;C d 电流密度, A/m2;A 电极板的有效表面积,m2;t 反应时间,s;H 参加反应的电子所生成的氢气分子数,为1/2;F 法拉第常数,96485C/mol㊂回收氢气产生的能量计算公式[66]:E H2=0.244m H(5)式中:E H2 氢气产生的能量,MJ;m H 氢气的摩尔量,mol㊂3.6MJ能够产生10kWh㊂4㊀电絮凝技术面临的挑战(1)处理成本较高㊂电絮凝技术在实际应用过程中效率与成本是最受关注的问题㊂电絮凝技术对许多污染物有较好的处理效果,但处理成本阻碍了其进一步的发展和应用[67]㊂目前很多研究中对电絮凝操作因素间的相互作用探究不够充分,而且缺乏对污染物处理成本的考量[7]㊂针对海水养殖尾水的水质特点,如何优化电絮凝技术的各项参数㊁控制处理成本成为电絮凝技术在海水养殖尾水处理中的难题㊂随着多目标优化方法的出现,如神经网络法㊁响应面法等,使电絮凝处理养殖尾水的效率与成本优化问题有了解决途径,但降低电絮凝处理成本的同时保证其处理效率,仍然是制约其发展的一大问题㊂(2)缺乏应用于实际生产的参考模型㊂电絮11渔业现代化2020年凝技术出现并已使用了较长一段时间,但现有的研究无法为电絮凝反应器的设计和运行提供系统的理论和方法[68]㊂电絮凝技术在实验室规模的污水处理中已经相当成功,然而很少有将这些技术与实际生产相结合㊂目前,大多数电絮凝方面的研究都是使用小规模的间歇式反应器,而实际生产过程中养殖尾水的水处理量很大,需要使用连续流动的模式㊂因此,需要更多的研究来评估连续流动模式下电絮凝装置的性能,并设计更有效的反应器,同时针对连续流动模式下电絮凝的过程动力学和数学模型展开研究㊂(3)自动化控制水平低㊁方法少㊂自动化控制水平是评价一项技术易用性的重要指标[69]㊂传统的电絮凝技术自动化控制是基于污染物质量浓度恒定的条件下通过控制反应时间来实现的,这种控制机制在处理水质波动较大的养殖尾水时容易造成额外的能耗㊂研发多种实时调控电絮凝设备的方法和技术,对电絮凝技术在实际生产中的应用和推广尤为重要㊂实际生产过程中可以根据海水养殖尾水处理前后的变化,利用色度㊁浊度㊁pH等易于辨识㊁测量的指标对电絮凝设备的运行进行反馈调控,降低不必要的能耗㊂(4)电极易钝化增加能耗㊂电絮凝过程中牺牲阳极钝化形成无源层会阻碍阳极的溶解和电子的传递,加大电极表面过电势,降低电絮凝的效率,增加能耗[70]㊂因此,电絮凝处理海水养殖尾水过程中电极钝化机理及其破钝方面的研究尤为重要㊂Yang等[71]认为可以通过添加足够数量的氯离子分解无源层或通过施加交流脉冲电流来解决电极钝化问题㊂海水中氯离子质量浓度较高,对缓解钝化有一定的优势㊂但海水中同样含有大量的钙镁离子,这些离子容易加重电极钝化㊂因此,交流脉冲电的调控机制显得更加重要,需要有更多这方面的研究和技术㊂(5)安全问题㊂电絮凝过程中阴极会产生氢气,氢气是一种易燃易爆的气体,在实际生产过程中如果没有氢气回收装置,在水处理车间空间狭小或通风不良的情况下极易发生危险㊂另外,海水养殖尾水中富含氯离子,电絮凝处理过程中如果阳极电位较高会发生次级氧化反应产生氯气,氯气溶于水会产生次氯酸,而氯气㊁次氯酸会跟有机物发生氧化反应,产生有毒性的氯代有机物[72]㊂实际生产过程中,尤其在循环水养殖系统中使用电絮凝设备应该关注氯代物㊁铝离子等有毒物质是否积累超标,毒性物质超标可能会引发鱼类死亡和食品安全问题㊂5 结语随着电絮凝技术的发展,其在海水养殖尾水处理方面的应用越来越受到人们的关注㊂作为一种绿色环保型水处理技术,电絮凝同时具备传统混凝与电化学技术的特点,其应用前景更加广阔㊂长期以来,能耗㊁电极钝化等问题制约着电絮凝技术的发展及应用,而且目前电絮凝在尾水处理方面的研究多集中于实验室内,在实际生产中的应用相对较少㊂因此需加强在电絮凝反应器的设计㊁建模㊁处理成本㊁长期运行及维护等方面的研究,以满足实际工业生产需求㊂电絮凝和其他水处理技术有效结合能够提高电絮凝工艺的处理能力,降低能耗,从而增加电絮凝技术的普适性,促进应用和推广,这也是今后电絮凝工艺研究的重点方向之一㊂另外,电絮凝过程的副产物氢气是一种清洁能源,实际生产过程中氢气的产生量较大,能够补偿电絮凝工艺的能耗,因此,电絮凝过程中氢气的高效收集㊁安全储存㊁能源转换等方面的研究也值得重点关注㊂Ѳ参考文献[1]农业农村部渔业渔政管理局.中国渔业统计年鉴[M].北京:中国农业出版社,2018:1-22.[2]LÓPEZ-LUNA J,IBANEZ M A,VILLARROEL ing multivariate analysis of water quality in RAS with Nile tilapia (Oreochromis niloticus)to model the evolution of macronutrients [J].Aquacultural engineering,2013,54:22-28.[3]JANG D,HWANG Y,SHIN H,et al.Effects of salinity on the characteristics of biomass and membrane fouling in membrane bioreactors[J].Bioresource technology,2013,141:50-56. [4]王思宁,丁晶,赵庆良,等.电絮凝技术处理高盐尾水的研究进展[J].黑龙江大学自然科学学报,2018,35(1):72-78. [5]郑志勇,徐海音,宋佩佩,等.电絮凝在水处理中的研究进展[J].现代化工,2015(4):29-32.[6]张条兰,刁润丽,方秀苇.电絮凝法处理电镀废水的研究进展[J].电镀与精饰,2016,38(3):33-37.[7]徐海音.电絮凝处理重金属尾水的优化控制策略及其钝化/破钝机理的研究[D].长沙:湖南大学,2016.[8]MICKOVA I L.Advanced electrochemical technologies in wastewater treatment.Part II:Electro-flocculation and electro-21。
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【摘要】本文主要介绍了电絮凝法在去除中水中的氨氮和总磷方面的应用和机理探讨。
首先阐述了电絮凝法的原理，然后详细讨论了其在中水处理中的应用情况。
接着分析了去除中水中氨氮和总磷的机理，并探讨了影响电絮凝法效果的因素。
最后总结了电絮凝法的优势和局限性。
研究表明，电絮凝法可以有效去除中水中的氨氮和总磷，具有较好的应用前景。
未来的研究方向可着重在优化电絮凝法的参数和探究其与其他水处理方法的结合应用。
电絮凝法在中水处理中具有广阔的发展前景，值得进一步深入研究和推广应用。
【关键词】电絮凝法、中水处理、氨氮、总磷、机理探讨、影响因素、优势、局限性、效果、研究方向、总结。
1. 引言1.1 研究背景目前关于电絮凝法在中水处理中去除氨氮和总磷的研究还比较有限，对其具体机理和影响因素等方面还有待深入探讨。
本研究旨在探讨电絮凝法在中水处理中去除氨氮和总磷的机理，并分析影响其效果的因素，从而为中水处理提供新的思路和方法。
1.2 研究目的研究目的是通过对电絮凝法去除中水中的氨氮和总磷进行探讨和研究，深入了解该方法在水处理过程中的应用及效果。
我们希望能够找到一种高效、节能、环保的方法来处理中水中的氨氮和总磷，进一步提升水处理技术的水平，并为解决水污染问题提供新的方案。
通过本研究，我们也希望可以揭示电絮凝法去除中水中的氨氮和总磷的机理，为进一步优化这一技术提供科学依据。
希望本研究能够为水处理领域的发展和应用提供参考，并推动电絮凝法在中水处理中的应用。
1.3 研究意义通过电絮凝法去除中水中的氨氮和总磷，不仅可以降低水体中有害物质的浓度，净化水质，而且可以提高中水的可再利用性，节约水资源。
电絮凝法具有操作简单、效果显著、能耗低等优点，具有广阔的应用前景。
深入研究电絮凝法去除中水中的氨氮和总磷的机理，不仅可以拓宽水处理技术的研究领域，提高水处理效率，还有利于促进水资源的可持续利用。
.2. 正文2.1 电絮凝法的原理电絮凝法是一种利用电荷中和原理，在电场作用下使悬浮物或胶体微粒凝聚成较大团聚体，从而实现固液或液液分离的方法。
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中水是工业生产中产生的一种含有污染物的水源。
其中，氨氮和总磷是中水中常见的污染物之一，对水环境和生态系统造成了严重的影响。
因此，研究中水处理的方法显得尤为必要。
电絮凝法是一种新型的水处理技术，近年来逐渐得到了广泛的应用。
本文将探讨电絮凝法在中水处理中的应用和机理研究。
一、电絮凝法的原理及特点电絮凝法是一种利用直流电或交流电使金属电极板发生阴阳极反应而引起水中捕捉预先添加处理剂的悬浮物和杂质、吸附、电解分解及氧化还原等化学反应，去除水中污染物的水处理技术。
电絮凝法有以下特点：1. 适用范围广：可以处理各种水源，包括饮用水、废水和中水等。
2. 净化效果好：可有效去除水中COD、BOD、SS、色度等有机物和悬浮物，使水质更加清澈。
3. 操作简单：操作简单易行，不需要复杂的设备，可以实现自动化控制。
4. 能量消耗低：相比传统的生化处理工艺，电絮凝法的能量消耗更低，同时也不会产生二次污染。
二、电絮凝法的应用于中水处理电絮凝法能够通过去除中水中的氨氮和总磷，降低水体的营养含量，改善水体生态环境。
电絮凝法的处理流程包括预处理、电解槽、沉淀槽等步骤。
在预处理过程中，将中水中的颗粒物和悬浮物通过物理或化学方法去除，减少对电极板的损害。
然后将预处理后的水进入电解槽。
在电解槽中，通过阴阳极反应使得水中的污染物转化成沉淀物和气体，从而达到去除污染物的目的。
最后，将经电解槽处理的水体排放至沉淀槽中进行沉淀处理。
经过沉淀后的清水可以直接排放或者进行二次处理。
三、机理探讨电絮凝法去除中水中氨氮和总磷的机理可以从破坏污染物分子、被捕捉污染物状物质和电催化降解等方面来说明。
1. 破坏污染物分子在电极表面附着的金属离子会通过电解反应与水中的氢氧离子发生化学反应，释放出大量的氢气和极性较强的氢氧根离子。
这些氢氧根离子被电极吸附后形成氢氧根自由基，可以直接和碳链、酸基等物质进行自由基反应，显著破坏污染物的分子结构。
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摘要：由于工业废水中含有大量的盐类对微生物有一定的抑制作用，采用常规生化方法处理废水较难达到处理需求，电絮凝技术因具有去除污染物效率高、操作简单和占地面积小等优点，逐渐受到研究者的关注。
将电絮凝技术应用到废水处理中，可利用废水的含盐特性，降低电絮凝所需的电量消耗，从而在较低能耗下达到废水处理的目的。
因此，电絮凝在废水处理中的研究与应用逐渐增多。
关键词：废水；电絮凝；污水处理1前言随着社会经济的发展，水资源需求量迅速增加，水资源污染等问题日益严重。
人们对于环境的关注度越来越高，为了更好实现对于环境的有效防治，有必要加强废水处理的管理，本文中，主要介绍了电絮凝技术的技术原理，以及其在废水处理中的应用。
2电絮凝技术2.1技术原理电絮凝技术，又称电混凝技术，该技术的作用原理是：对或多对金属电极(铝或铁)，在每对电极中加入电压，此时成对的金属阴阳极会发生一系列电化学反应，并在水溶液中形成电流，溶出Al3+或Fe2+等离子。
这些离子在水中进一步水解，通过类似于无机絮凝剂的反应过程和机理后，产生混凝或絮凝作用。
其中发生的主要反应如下：阳极主要是Al电解生成Al3+反应：在不同的pH条件下，金属离子及其水解聚合产物会与絮凝剂一样，具有吸附电中和、压缩双电子层、及沉淀网捕等作用。
电极表面释放出的微小气泡起到了搅拌的作用，加速了胶体颗粒的碰撞几率，产生的絮体密度小于水时就会上浮至水面，密度大于水时则下沉到水底，从而达到分离、去除的目的，能够有效地去除水中悬浮物、胶体、不溶性COD等化合物。
阳极表面会发生氧化反应，这种直接电氧化作用会使水中的Cl-转化成氯气，对水中水解后产生的次氯酸对有机物有很强的氧化能力，阴极在线释放出的高活性的氢对水中的一些物质具有很强的还原作用。
2.2技术特点①在电场中产生磁场中带点粒子会相互吸引或排斥，增加碰撞几率。
②电场中，带异性电荷的粒子会在电场的作用下产生相反方向的电泳现象，从而使其互相碰撞凝聚；带同种电荷的粒子会因为所带电荷数和粒子质量的不同，在电场的作用下会产生不同的电泳速度，进而使其相互碰撞凝聚的几率成倍增加；。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电絮凝在水处理中的应用研究
摘要：电絮凝是近年来兴起的一种对环境二次污染较小的环境友好型水处理技术。
因其具有去除污染物范围广、形成的絮体密实，澄清效果好、适用的pH 范围广泛的独特优点，在水处理中的越来越受到人们的关注。
本文通过对电絮凝的作用机理，在水处理方面的应用和不足的介绍分析，提出一些改进措施，为其更好的应用于水处理提供一定的理论依据。
关键词：电絮凝；水处理；应用
Abstract: electric flocculation is the rise in recent years a second pollution to the environment smaller environment friendly water treatment technology. Because of its removal contaminants range, the body form flocculant close-grained, clarify effect is good, the applicable pH range of unique advantages in the water in the processing of more and more attention by people. This article through to the flocculation mechanism of action, and the application in water treatment and inadequate introduction and analysis, this paper puts forward some measures for improving the better used in water treatment to provide certain theoretical basis.
Keywords: electric flocculation; Water treatment; application
近些年，由于我国工农业的快速发展，大量工农业生产废水排入到河流等水体，导致很多水资源受到污染，使得我国水资源面临严峻的考验，对这些污染的水体治理已经刻不容缓。
常用的污废水处理方法可以分为物理、化学、生物三类。
生物处理方法由于存在投资较大、运行周期长、微生物对生长环境要求比较严格、操作管理较复杂等缺点，在使用时受到了一定的限制。
物化法在这些方面来说很有优势，因此在水处理中的应用越来越广泛。
电絮凝是近年来物化法进行水处理中一种高效新型的方法，它是化学和电学的的有机结合，具有占地面积小、不需加化学试剂、二次污染小、操作管理容易的优点，可以对水中的COD、色度、重金属及有毒有害物质进行有效去除。
随着我国电力工业的快速发展，电絮凝技术用作水处理的成本大为降低，其在水处理中的发展前景很广阔。
一、电絮凝的作用机理
电絮凝技术的作用机理是在外接直流电源的作用下，利用铝和铁等可溶性金属作为阳极。
在阳极电解产生大量的Al和Fe等离子，这些离子经过水解和聚合等作用，生成一系列的多核羟基络合物和氢氧化物，这些物质可以作为絮凝剂起作用，且其絮凝效果比传统的絮凝药剂好。
在发生电解作用的时候，还会产生少量微小气泡，这些气泡的粘附性很好，且其密度和粒径均很小，能将生成的絮体带到水面，起到固液分离的作用。
在发生电解反应的过程中，还会发生电解氧化反应。
即在反应过程中产生诸如Cl-和ClO-等强氧化性的物质，它们可以把水中的一些大分子有机物氧化为小分子，进而通过混凝和气浮进行去除。
电絮凝时这些作用同时发生，使电絮凝对很多污染物具有去除作用。
二、电絮凝处理污废水的影响因素
在应用电絮凝工艺处理污废水时，对其处理效果的影响因素比较多，总结起来主要有以下几个方面：（1）处理水质的电导率。
相关研究表明，电导率与电解槽的槽电压成反比例关系，即随着电导率的的升高，电解槽的槽电压降低。
因此，通过控制电导率可以降低电耗，节省工艺的运行成本。
在实际操作中常通过投加氯盐来实现提高电导率的目的。
（2）处理水质的pH值。
相关实验研究表明，用电絮凝处理污废水的最佳pH值为6-8。
（3）电流密度和电解时间。
相关的研究表明，随着电流密度和电解时间的增加，有机物的去除率升高，但是当电流密度和电解时间升到一定值时，有机物的去除率不会发生太大的变化。
（4）极板间距。
在电压恒定的情况下，极板间距在一定的范围内和电流大小成反比，而电流和有机物的去除成正比。
相关研究表明，极板间距为10 mm~20 mm为宜。
针对不同的水质，影响因素的取值可能会出现变化，需要根据实际情况确定最佳工况。
三、电絮凝技术在水处理方面的应用
1、在废水方面的应用
经过近一个世纪的发展，电絮凝技术已经可以应用在废水处理的很多行业。
如电镀生产废水、洗车产生的废水、漂染和纺织生产废水、造纸厂生产废水、屠宰场废水、食品和饮料厂生产废水、石油化工厂废水、油田废水、制药厂生产废水、矿业废水、垃圾渗滤液废水理、农业废水、石油化工、油漆染料、色素等废水、冷却水塔废水、轮船舱底污水净化、港口集水区净化、木材处理废水、旅游风景区生活污水处理等。
G.Ron-Morales等人针对食品业生产废水的水质，采用电絮凝/H2O2联用工艺对其进行试验研究，实验结果表明：该工艺对色度的去除率可以达到60%左右；而浊度、COD和BOD5的去除率在90%以上，对大肠菌群的去除率更是达到了99.9%。
而M.Asse-lin等人针对船舶舱底污水水质特征，采用电絮凝技术对其进行试验研究，实验结果表明：该技术可以满足破乳除油的要求，含油量的去除率可以达到95%，CODs（溶解性化学需氧量）及CODt（非溶解性化学需氧量）去除效果均较好，去除率分别可以达到61%和78%，对TSS 及浊度的去除率非常高，可以达到99%和98%，而总处理成本不倒0.5美元/t。
2、在给水方面的应用
在给水处理和饮用水的深度处理方面，电絮凝技术的应用也很广泛。
如电絮凝技术用于微污染水源水的杀菌处理、饮用水中氟的去除、地下水中铁的去除和二级出水的脱氮除磷处理等。
M．Behbahani等人针对饮用水中氟含量超标的情况，采用电絮凝技术对其进行试验研究，实验结果表明：在pH为7，电流密度为16.7 A/cm2，反应时间为25min的条件下，该工艺对水中氟化物的去除率可以达到94.5%。
N．S．Kumar等人针对饮用水中砷和硝酸盐含量超标的情况，采用电絮凝技术对其进行试验研究，实验结果表明：在适宜的反应条件下，水中砷和硝酸盐的去除率分别为75%和84%，去除效果较好。
3、在生活污水方面的应用
电絮凝技术对生活污水中的N 和P有很好的去除效果。
陈男等人针对实验用生活污水水质特征，采用电絮凝技术对其进行试验研究，实验结果表明：在极板间距为2cm、电流密度为4 mA/cm2，实验时间为10min的条件下，出水的TP 降到0．1 mg / L以下，且出水的色度得到了很好的去除。
而杨毅等人针对城镇生活污水水质特征，采用电絮凝技术对其进行试验研究，实验结果表明：在pH 为6.7-9、电流密度为2.5-6 mA/cm2、实验时间为30min的条件下，出水的COD 和SS 的去除率可以到达70%以上，且出水的色度得到了很好的去除。
四、电絮凝技术存在问题及改进的措施
1、电絮凝技术存在问题
电絮凝虽然具有占地面积小、不需加化学试剂、二次污染小、操作管理容易等优点，但是由于其被大家广泛熟知的时间比较短，研究还不完善，使用中还存在一些缺点：（1）电极在反应中被消耗，需要定期的进行更换；（2）运行中耗电量大，运行成本较高；（3）反应需要较高的电导率保证。
2、工艺的改进措施
针对电絮凝技术中存在的不足，我们需要从以下几个方面进行改进研究：（1）电源的改进。
直流电源为外接电源时，电絮凝长时间使用会造电极钝化，进而使能耗变高。
在以后的研究中，可以尝试使用脉冲电源来代替直流电源。
（2）电极材料的改进。
Al和Fe作为电极材料，其抗腐蚀性较差，使用寿命较短。
在以后研究中要研制使用寿命长且价格便宜的电极材料（3）对电化学、气浮、混凝三者的相互作用进行研究，寻找适合不同水质的三者最佳的运行参数。
五、结论
电絮凝是一种环境友好型水处理技术。
具有占地面积小、去除污染物范围广、不需加化学试剂、形成的絮体密实，澄清效果好、适用的pH范围广、二次污染小、操作管理容易的优点。
但是还存在电极在反应中被消耗，需要定期的进行更换；运行中耗电量大，运行成本较高；反应需要较高的电导率保证等缺点。
需要在以后的实验中，从电源、电极材料的改进及电化学、气浮、混凝三者的相互作用等方面进行进一步的研究。
参考文献
1、常青.水处理絮凝学[M]. 北京:化学工业出版社，2003，4:206.
2、杨毅，刘立忠，金奇庭．电凝聚和电气浮技术处理城镇生活污水的试验研究［J］．西安建筑科技大学学报: 自然科学版，2008，40( 3) : 424 －428．
简介：陈奕希（1980.9.20），男，广东潮阳人，职称：工程师，学历：本科，主要从事工作：环境工程设计。