电絮凝的原理结构和用途PPT培训课件
絮凝原理及应用PPT课件
目录
• 絮凝原理简介 • 絮凝动力学 • 絮凝剂的种类与选择 • 絮凝的应用 • 絮凝的未来发展与挑战
01
CATALOGUE
絮凝原理简介
絮凝定义
絮凝
是指胶体颗粒通过吸附、桥接和 网捕等作用，相互聚结成为大颗 粒絮体的过程。
絮凝剂
在一定条件下能产生大量高分子 聚合物，促使胶体颗粒凝聚成大 颗粒絮体的物质。
02
CATALOGUE
絮凝动力学
絮凝动力学方程
絮凝动力学方程是描述絮凝过程中粒子运动和相互作用的数学模型，通常表示为微 分方程或积分方程。
该方程描述了粒子在流体中的运动规律，包括自由运动和相互作用引起的相对运动 ，以及粒子浓度随时间的变化规律。
絮凝动力学方程的求解可以揭示絮凝过程中粒子的运动轨迹、速度分布、浓度分布 等重要信息，有助于深入理解絮凝机理。
印染废水处理
印染废水含有大量的染料 和悬浮物，絮凝技术可用 于处理印染废水，降低其 对环境的影响。
电镀废水处理
电镀废水含有大量的重金 属离子和悬浮物，絮凝技 术可用于处理电镀废水， 降低其对环境的影响。
饮用水处理
天然水处理
絮凝技术可用于天然水处理，去 除水中的悬浮物和溶解物，提高
水质。
井水处理
井水可能含有悬浮物和溶解物，絮 凝技术可用于井水处理，提高水质 。
动力学理论的应用
动力学理论在絮凝工艺设计和 优化中具有重要应用价值。
通过建立数学模型，可以模拟 不同条件下的絮凝过程，预测 絮凝效果，为实际生产提供参 考依据。
同时，动力学理论还可以指导 絮凝剂的研发和改进，提高絮 凝剂的性能和效果，推动絮凝 技术的发展和应用。
03
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。
电絮凝的原理
电絮凝的原理电絮凝是一种利用电场能够引起的强烈电荷作用使得悬浮在水中的微小悬浮颗粒聚集成大颗粒从而达到澄清或过滤水体的方法。
电絮凝这种技术通常被运用于市政污水处理厂、工业制造、饮用水净化、生物制药、化工产品等领域。
它可以去除水中的悬浮物、胶体、溶解质等杂质物质，从而改善水质。
实现电絮凝技术的方法是利用外界电场作用在悬浮颗粒上，将使颗粒表面的电荷重新分布产生的相互吸引作用，从而聚集成较大的颗粒块。
水中的悬浮颗粒和溶质通常带有表面电荷，通过提供相反电荷的电荷，可以使颗粒和分子聚集到一起形成较大的沉淀，利于处理和去除。
电絮凝改善水质的原理是十分简单的。
在水中加入一定量的电解质，需要选用一种酸或碱，以及调整水中的pH值，通常值为6至9之间，水中的离子便会经历反应。
离子在水中溶解着，并与水分子破裂，释放出带有负电荷的阴离子和带有正电荷的阳离子。
当电解质的浓度达到一定值时，就能够满足聚合颗粒的条件，这时候加入电荷逆向的电极，颗粒就会聚集在一起。
结冰时可能会产生冰芯电位的调整，这可能需要对电解质浓度进行调整。
电絮凝的原理基于三个方面的因素，包括颗粒的电性、溶液中的离子稳定性以及电场强度。
通常微小的悬浮颗粒表面具有正负电性。
通过添加电解质或调整液体中的pH值，可以将表面电荷分散到整个颗粒上。
这就允许颗粒聚集成更大的带有悬浮沉淀的颗粒团聚体。
一旦电极开始释放相同极性的电荷，并在水中形成带电场的环境，高度带电的颗粒会受到电场作用力的吸引而开始聚集，这将最终导致水中的悬浮颗粒沉淀到底部，从而实现净化水体的目的。
此外，经过合适的操作，通常可以获得很高的沉淀率。
如果调整浓度、pH值以及电场强度之间的平衡，可以使电絮凝达到最佳效果。
它在面对处理水体中难以去除的微小颗粒时，特别是比筛过滤更小的颗粒时，非常有效。
与传统的澄清技术相比，可以减少处理过程的时间和成本。
电絮凝-除油、除色ppt-最终版
现代应用
随着环保意识的提高和技术的发展， 电絮凝技术在处理各种废水方面得 到了广泛应用。
技术进步
近年来，电絮凝技术不断改进，提 高了处理效率、降低了能耗，使其 成为一种高效、环保的废水处理方 法。
电絮凝技术的优势与局限性
优势
电絮凝技术具有处理效果好、适用范 围广、操作简便、成本低等优点。
局限性
电絮凝技术需要消耗一定的电能，对 于大规模废水处理可能存在能耗较高 的问题。同时，金属电极的消耗也需 要定期更换，增加了运行成本。
氢氧根离子与金属电极反应生成羟基自由基
金属电极与氢氧根离子发生氧化还原反应，生成具有强氧化性的羟基自由基。
羟基自由基引发絮凝反应
羟基自由基与水中的悬浮颗粒和有机物发生氧化还原反应，使其失去稳定性，形成絮状沉 淀物。
电絮凝技术的历史与发展
早期研究
电絮凝技术最早可追溯到20世纪 初，当时主要用于处理工业废水。
电絮凝技术的研究热点与发展趋势
研究热点
新型电极材料与结构设计、电絮凝反 应动力学与机理、多污染物协同处理 技术。
发展趋势
深入研究电絮凝与其他水处理技术的 联合作用，提高处理效率与效果；拓 展电絮凝技术在工业废水、微污染水 源水等领域的应用。
电絮凝技术在环境保护领域的应用前景
应用领域
工业废水处理、城市污水处理、饮用水处理、微污染水源水处理。
应用前景
随着环境保护意识的提高和技术的不断进步，电絮凝技术有望成为一种高效、低成本的水处理技术，具有广阔的 市场前景。
电絮凝技术的未来发展方向与挑战
发展方向
深入研究电絮凝技术的反应机理，优化电极材料与结构，提高处理效率与稳定性；拓展电絮凝技术在 新型污染物处理、重金属离子去除等领域的应用。
电絮凝设备原理及优点
电絮凝设备原理及优点一、电絮凝设备原理电絮凝设备工作原理是：给多组并联的极板接通直流电，在极板之间产生电场，使待处理的水流入极板的空隙。
此时通电的极板会发生电化学反应，如阳极（铁、铝阳极板）失去电子后发生氧化反应，生成较强氧化剂（Cl2、［O］、HClO等）和金属阳离子Fe2＋、Al3＋，强氧化剂来分解水中污染物从而以降低原液中的BOD5、CODcr、氨氮，而形成的金属阳离子Fe2＋、Al3＋与溶液中的OH-生成金属氢氧化物胶体絮凝剂，这类新生态氢氧化物的活性高、吸附力量强。
阴极上得到电子后发生还原反应。
间接还原在阴极得到电子的高价或低价金属阳离子，使其直接被还原为低价阳离子或金属沉淀。
同时在电解过程中阴极和阳极上分别会析出氢气和氧气，生成分散度极高的微小气泡（俗称电气浮）与原水中的胶体、悬浮物、可溶性污染物、细菌、病毒、重金属等结合生成较大絮状体，经沉淀、气浮被去除。
最终通过沉淀池、膜系统或生化系统达到废水回用目的。
二、电絮凝设备优点1电絮凝工艺在重金属废水破络处理、含油废水破乳除油、印染废水脱色降COD、提高难降解有机废水的可生化性、细小悬浮颗粒的脱稳沉降等方面，具有其他水处理工艺不行替代的优势；2由于不用加药，电絮凝工艺产生的污泥量通常比其它处理工艺少40%，污泥密实度高，从而大大降低了污泥的处置费；3设备自动化程度高，操作简洁，对操作人员的要求很低，运行平稳，处理效率高，出水水质稳定；4电絮凝处理工艺在项目投资方面与其它处理工艺的项目投资基本相当，但通常电絮凝处理工艺运行成本仅为其它处理工艺运行成本的1/3左右；5电絮凝法产生的氢氧化物比化学法絮凝剂的活性高，分散吸附力量强处理效果好，所需金属离子的量只有化学混凝法的1/3左右，并且不会因向水中投加药剂而使水中阴离子含量增加；6电絮凝处理设备设计紧凑，占地面积小，仅为化学法处理设施占地面积的1/5。
电絮凝技术 培训0903
危害：重金属有致癌、致畸、致突变性 危害性特点是：微量浓度即可产生毒性(一般为1～10毫克/升，汞、镉为
0.01～0.001毫克/升)；在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合 物(如洋－甲基汞)；可被 生物富集，通过食物链进入人体，造成慢性路线。 亲硫重金属元素(汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等)与人体组织某些酶的巯 基(-SH)有特别大的亲合力，能抑制酶的活性，亲铁元素(铁、镍)可在人 体的肾、脾、肝内累积，抑制精氨酶的活性。六价铬可能是蛋白质和核酸 的沉淀剂，可抑制细胞内谷胱甘肽还原酶，导致高铁血红蛋白，可能致癌， 过量的钒和锰(亲岩元素)则能损害神经系统的机能。
二、 电絮凝技术
含重金属废水处理工艺概述
含重金属废水处理方法主要有化学法、物 理化学法、电絮凝法和生物法等，包括化学沉 淀、电絮凝、离子交换、膜分离、活性碳和硅 胶吸附、生物处理等方法。 化学沉淀法：具有运行成本高、占地面积大等 缺点； 生物法：存在对入水水质要求高、自动化程度 低等劣势。 电絮凝法：具有效果好、运作费用低、易于管 理和操作等优点，日益受到人们的关注。
一、背景和依据
法律要求
• 标准是如何制定出来的？ •汞 人体每天最大摄汞量为0.03mg/人天
0.5微克/天 公斤体重 水生生物对汞的生物浓缩系数高达104以上， 鱼体中累积的汞浓度应低于世卫组织推荐的 0.5微克/公斤，换算成淡水水体基准值为0.05 微克/升
二、 电絮凝技术
1重金属污染废水治理工艺与比较 2电絮凝原理 3电絮凝部分试验结果 4 电絮凝工程应用 5 电絮凝应用前景
一、背景和依据
污水综合排放指标
• GB8978-1996规定的一类污染物共13种：
电絮凝原理
电絮凝原理电絮凝是一种利用电化学原理来去除水中悬浮物和胶体物质的方法。
它是利用电解池中的电场作用，使悬浮物和胶体物质在电场作用下发生聚集和沉淀，从而达到净化水质的目的。
电絮凝原理是通过电解池中的电极产生的电场，将水中的杂质聚集在一起，形成较大的絮凝体，然后通过沉淀或过滤的方式将其去除，从而达到净化水质的目的。
电絮凝原理的核心是电解池中的电场作用。
电解池通常由两个电极组成，分别是阳极和阴极。
当外加电压作用于电解池时，阳极和阴极之间会形成一个电场。
在这个电场中，水中的悬浮物和胶体物质会受到电场力的作用，发生聚集和沉淀的过程。
具体来说，当电场作用于水中的悬浮物和胶体物质时，它们会带上电荷，并在电场力的作用下向电极移动。
在移动的过程中，它们会相互碰撞并聚集在一起，形成较大的絮凝体。
这些絮凝体会随着电场的作用逐渐增大，最终沉积到电解池的底部，或者通过过滤的方式去除。
电絮凝原理的关键在于如何有效地利用电场力将水中的悬浮物和胶体物质聚集在一起。
为了达到这个目的，需要合理设计电解池的结构和电场的分布，以及选择合适的电解液和电极材料。
此外，控制电解池的电压和电流，以及调节电解液中的pH值和温度等因素也是非常重要的。
除了上述因素外，水质的特性也会对电絮凝的效果产生影响。
比如水中的离子浓度、溶解氧含量、水温等因素都会影响电絮凝的效果。
因此，在实际应用中，需要根据不同的水质特点来调整电絮凝的工艺参数，以达到最佳的净化效果。
总之，电絮凝原理是一种利用电场力将水中的悬浮物和胶体物质聚集在一起，然后通过沉淀或过滤的方式去除的方法。
它的核心是通过电解池中的电场作用，使水中的杂质发生聚集和沉淀。
在实际应用中，需要合理设计电解池结构、控制工艺参数，并根据水质特点进行调整，以达到最佳的净化效果。
希望本文能够帮助您更好地理解电絮凝原理及其应用。
电絮凝工艺技术原理
电絮凝工艺技术原理
电絮凝是利用电化学方法产生氢氧化物作为凝聚剂净水的一种工艺。
作为阳极，在电流作用下，金属离子进入水中与水电解产生的氢氧根形成氢氧化物，氢氧化物絮凝将杂质颗粒吸附，生成絮状物。
电絮凝净水的基本原理，如图所示：
金属阳极可以是铝或铁。
如铝作阳极时，当直流电源通电后，阳极金属放电成为金属离子并进入水中。
Al-3e-→Al3+
水被电解:
H2O→H++OH-
带正电荷的氢离子在阴极上获得电子成为氢气。
2H++2e-→H2
带有负电荷的氢氯根离子向阳极移动，并在阳极放电，生成新生态的氯。
4OH-+4e-→2H2O+2[O]
在阴极产生氢气气泡，在阳极产生氧气气泡，这些气泡上升时，就能将悬浮物带到水面，于是在水面上就形成了浮渣层，带到水面的物质增多后，浮渣层就变密或变厚。
过程中产生的Al3+与OH-反应生成Al(OH)3，这是一种活性很强的凝聚剂。
反应生成的氢氧化铝或氢氧化铁，与水中的悬浮颗粒生成絮状物，这些絮状物相对密度较小时就上浮分离，相对密度较大时则向下沉淀分离。
因此在通直流电的过程中，就同时有两个作用：一个是产生的气体将悬浮物带到水面形成浮渣层进行分离，另一个是反应生成的氢氧化铝或氢氧化铁是凝聚剂，可以使悬浮小粒凝聚起来，依靠相对密度的不同上浮分离或沉淀分离。
此外，电絮凝还有共沉淀作用，即电絮凝时产生Fe(OH)3与水中金属氢氧化物共沉淀，如果铝作阳极时，形成的Al(OH)3还能吸附水中的硅化物和氟化物。
同时，在阴、阳电极处可发生氧化、还原作用，还可以去除水中的一些有害物质，如氰根被氧化变成CO2和N2而除去，水中Cr6+被还原成毒性较小的三价铬。
电絮凝-除油、除色ppt-最终版
04 电絮凝技术与其他水处理 技术的比较
技术优势比较
高效
能够同时去除多种污染物，包括 油、色等。
环保
不使用化学药剂，减少二次污染 。
技术优势比较
灵活
适用于不同规模和类型的水处理。
可持续
长期使用成本低，设备可回收。
技术优势比较
效果稳定
通过化学反应去除污染物。
操作简单
加入化学药剂即可。
成本较低
药剂成本相对较低。
近年来，电絮凝技术在水处理、工业 废水处理等领域得到了广泛应用，并 取得了显著的成效。
技术发展
随着科技的不断进步，电絮凝技术也 在不断发展，研究者们不断探索新型 电极材料、优化电解条件、提高处理 效率等方面的研究。
技术应用领域
01
02
03
饮用水处理
电絮凝技术可用于去除饮 用水中的悬浮物、重金属 离子、有机物等杂质，提 高水质。
03 电絮凝技术除色效果
除色原理
01 02
电解原理
电絮凝技术通过施加电流，使废水中的重金属离子和有机物在电极上发 生氧化还原反应，生成不溶于水的沉淀物或无害的物质，从而达到去除 颜色的目的。
吸附原理
电絮凝过程中产生的絮凝物具有较大的比表面积和良好的吸附性能，能 够吸附废水中的色素、染料等有机物，降低废水的色度。
03
共沉淀原理
电絮凝技术通过调节溶液的pH值和电解质浓度，使重金属离子与氢氧
根离子或其他离子形成难溶性沉淀物，从而与废水中的色素、染料等有
机物分离。
除色实验效果
实验条件
电絮凝实验在常温常压下进行， 废水pH值、电解质浓度、电流 密度等参数根据实际情况进行调
整。
实验结果
电絮凝的原理、结构及用途
慢混池
•高分子絮凝剂
快混池
•调节pH8~10
过滤
污泥
污泥浓缩池
板框压滤机
再利用
污泥存储斗
五、电絮凝的优点分析
五、电絮凝的优点分析
• 可去除的污染物广泛； • 适用的PH范围广； • 所形成的沉渣密实，澄清效果好，产生的污 泥量少，污泥含水量低。 • 不需添加化学药剂。 • 可控性强：只需改变外电场的电压就可控制 运行条件。 • 投资费用低，运行费用低，维护维修费用低， 占地面积小。 • 处理时间短，处理效率高。
2、电解还原
• 还原作用：1、直接还原 2、间接还原 • 直接还原：污染物直接在阴极上 得到电子 而发生还原作用。 • 间接还原：污染物中的阳离子首先在阴极 得到电子，使得电解质中高价或低价金属 阳离子在阴极得到电子直接被还原，通以直流电后，阳 极失去电子，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，其吸附能力极强，絮凝效果优于普通 絮凝剂，利用其吸附架桥和网捕卷扫等作 用，可将废水中的污染物质吸附共沉而将 其去除。
4、电絮凝法除 SiO2 等
• 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 为析出的SiO2会粘附在膜表面，所以在膜的 预处理过程中必需进行控制去除。 • 一般的絮凝剂对于SiO2的去除率在30%— 40%，电絮凝法的去除率可以达到70%— 90%。
5、电絮凝法除重金属 离子
三、电絮凝技术的应用
三、电絮凝技术应用
• 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。 • 电絮凝设备的电极板可根据去除物质的不同而选 用不同的材料，产生强絮凝、强氧化、强还原、 强气浮等作用，以达到最佳处理效果，经常应用 的有铁、铝、钛、石墨、二氧化铅等。每种材料 都有其适于应用的领域，电絮凝设备的设计和电 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。
电絮凝处理重金属废水实验PPT课件
电絮凝处理重金属废水的优势与局限性
处理效果好
能有效地去除多种重金属离子。
操作简便
设备简单，易于实现自动化控制。
电絮凝处理重金属废水的优势与局限性
适用பைடு நூலகம்围广
适用于不同浓度和类型的重金属废水处理。
资源利用
可回收利用部分重金属资源。
电絮凝处理重金属废水的优势与局限性
能耗较高
需要消耗一定的电能，运行成本 相对较高。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
产生二次污染
处理过程中可能产生一定量的沉 淀物和残渣，需要妥善处理或处 置。
03 实验步骤
实验前的准备
实验材料准备
准备实验所需的重金属废水、电极、 电源、电解槽等材料，确保材料的质 量和安全性。
实验设备检查
实验环境设置
确保实验室环境干净整洁，避免实验 过程中出现意外情况。
检查电解槽、电源等设备是否正常工 作，确保实验的顺利进行。
实验操作流程
实验操作步骤
按照实验操作步骤，将电极放入 电解槽中，加入重金属废水，开
启电源进行电絮凝处理。
实验参数设置
根据实验需求，合理设置电流、电 压等实验参数，确保电絮凝处理的 效果。
实验过程监控
在实验过程中，密切关注电极反应 情况、重金属去除率等指标，及时 调整实验参数。
实验后处理
数据记录与分析
对实际应用的建议
建议在实际应用中，根据实际情 况调整电絮凝技术处理重金属废 水的工艺参数，以达到最佳处理
效果。
在实际应用中，应关注电絮凝技 术对重金属废水处理后的二次污 染问题，采取有效措施减少二次
污染的产生。
建议在实际应用中，结合其他废 水处理技术，如沉淀法、吸附法 等，以提高重金属废水处理效果
第5章 凝聚与絮凝ppt课件
能 E A
近发生凝聚，终保持稳定。
2) 要使两胶体颗粒相互靠近并凝 图 6 - 2 相 互 作 用 势 能 与 颗 粒 距 离 关 系 聚下沉，应降低ζ电位，减少静电 （ a ) 双 电 层 重 叠 ； ( b ) 势 能 变 化 曲 线
斥力，降低排斥能峰。
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5.1.3 胶体的稳定性
胶体的动力稳定性 胶体稳定性的原因 胶体的带电稳定性
的凝结中心，提高颗粒碰撞速率并增加絮凝体密 度。 ◆ 投加混凝剂后直接过滤。
低温低浊水的混凝更为困难，成为专门研究课题。
如果原水中悬浮物浓度太高时，混凝剂用量加大，
为节约混凝剂，通常先预沉或投加高分子助凝剂。
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5.水中有机污染物的影响
水中溶解性的有机物分子吸附在胶体颗粒表面形 成有机涂层，将胶体保护起来，阻碍胶体颗粒之间的 碰撞。
• 对水温和pH值的适应性：适宜水温20～40℃；pH=5.7～7.8
7.8时，主要去除微小悬浮物；pH=6.4～7.8时，主要处理 高浊低色度水；pH=4～6时，处理高色度水。
• 配制浓度：一般在10%左右，大水厂可为10%～15%。 • 适用条件：硫酸铝腐蚀性小，且对水质无不良影响，使用
方便，效果好，但对低温水絮凝体形成慢而松散，效果不
胶体的溶剂化作用稳定性
◆胶体的动力稳定性：是由布朗运动引起的。胶体颗粒尺寸很小，无规则的布 朗运动强，对抗重力影响的能力强而不下沉，胶体颗粒均匀分散在水中而稳 定。
◆胶体的带电稳定性：是由静电斥力引起的。静电斥力对抗范德华引力，使胶 体颗粒保持分散状态而稳定。
◆胶体的溶剂化作用稳定性：亲水性胶体颗粒与水分子的发生作用，使胶体颗 粒周围包裹一层较厚的水化膜，阻碍两胶体颗粒相互靠近，使胶体颗粒保持 分散状态而稳定。
电絮凝原理与技术
电絮凝原理与技术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[0]、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0.5g／L；而一般空气泡的平均密度为1.2g／L。
可见，前者的浮载能力比后者大一倍多。
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。
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2.1 在工业废水处理中的应用
絮凝剂原理综合讲义课件
絮凝剂的粒径分布是指其颗粒大小的分布范 围。在絮凝过程中，不同粒径的絮凝剂具有 不同的沉降速度和吸附能力，从而影响絮凝 效果。一般来说，较细的絮凝剂颗粒具有更 强的吸附能力和更好的絮凝效果，但同时也 会增加处理成本和水的浊度。因此，需要根 据实际的水质和絮凝需求选择合适的絮凝剂
粒径分布。
絮凝剂的密度与悬浮性
絮凝剂的密度和悬浮性决定了其在水中分散和悬浮的能力，对于絮凝剂的运输、储存和使用具有重要 意义。
絮凝剂的密度是指其质量与体积的比值，而悬浮性则是指絮凝剂在水中保持悬浮的能力。密度较大的 絮凝剂容易沉淀，不利于运输和储存；而悬浮性较差的絮凝剂则容易在水中结块或沉淀，影响使用效 果。因此，需要根据实际需求选择密度适中、悬浮性良好的絮凝剂。
絮凝剂的作用原理
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电性中和
通过絮凝剂的离子交换作 用，使悬浮颗粒表面电荷 发生中和，降低其稳定性 ，促使其脱稳凝聚。
吸附架桥
絮凝剂通过吸附在悬浮颗 粒表面，形成“桥”状结 构，将多个颗粒连接起来 ，形成絮状沉淀物。
卷扫作用
絮凝剂在水中扩散形成较 大的浓度梯度，对悬浮颗 粒产生卷扫作用，促使其 聚集沉淀。
絮凝剂的流变性
絮凝剂的流变性是指其在受到外力作用时表现出的流动和变形性质，对于絮凝剂的使用效果和稳定性具有重要影响。
絮凝剂的流变性与其粒径、密度、粘度和温度等因素有关。良好的流变性有助于絮凝剂在水中均匀分散、悬浮和运输，提高 处理效率；而不良的流变性则会导致絮凝剂结块、沉淀或流动性差，影响使用效果。因此，需要根据实际需求选择具有良好 流变性的絮凝剂，以保证其使用效果和稳定性。
絮凝剂的应用领域
水处理
用于污水处理、饮用水 处理等领域，去除水中 的悬浮物、重金属离子
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一、电絮凝技 术介绍
二、电絮凝的原
四、电絮凝技 理
术的工艺流程 三、电絮凝技术 五、电絮凝的 的应用
优点分析
一、电絮凝技术介绍
一、电絮凝技术介 绍
物理法 • 沉淀法、筛滤法、气浮法、反渗 透法等
电絮凝技 术
化学法 • 中和法、氧化还原法、混凝法、 吸附法、电解池法、电渗析法等
5、电絮凝法除重金 属离子
• 曝气法将铁、锰离子转化为高价氧化物和氢 氧化物，使其由离子态转化为不溶态从水中 析出，再利用过滤除去
• 电絮凝技术在加电反应过程中使水中生成 OH-离子，结合铁、锰离子形成不溶物析出， 再配合砂滤设备即可有效的去除水中的重金 属离子。
• 去除率可达到80%-95%
• 电絮凝技术电解产生二价Fe2+，其作为一种 还原剂，可将水中的Cr6+充分转化为低价态 的Cr3+，再结合反应产生的OH-，生成沉淀 物质分离去除。
• 去除率可达到90%以上。
6、电絮凝法降色度
• 色度一般是由有机物中发色官能团引起的， 如印染、染料行业废水其色度非常高。
• 电絮凝技术对于高色度水的去除有非常好的 效果，其强氧化与强还原作用可以破坏有机 物的发色官能团，降低水质的色度。
• 降低率一般大于80%。
7、电絮凝法降硬度
• 水中的硬度主要是指钙、镁离子。电絮凝技 术在合适的pH值环境下可以使水中的钙、 镁离子析出，絮凝沉淀分离。
水的电解
阳极： 2H2O－4e→O2+4H+
阴极： 4H2O+4e→2H2+4OH－
• 思考：在电絮凝反应过程中可能涉及到 上述处理方法中的哪几种？
答案：电絮凝可以一次完成氧化，还原， 絮凝，气浮的过程。（沉淀，中和）
1、电解氧化
•氧化作用：1、直接氧化 2、间接氧化。
• 直接氧化：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如[O]、 [OH]、Cl2 等 。
• 去除率一般在30%—80%
3、电絮凝法除浊度、 悬浮物
• 吸附絮凝作用，使水中的微小颗粒聚合成较 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 分离
• 电絮凝技术处理出水结合沉淀、过滤技术可 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，达到与处理较低浊度水时同 样的絮凝效果。
• 去除率可达到85%以上。
8、电絮凝法杀菌
• 细菌、病毒 电絮凝技术利用极板间强电场 作用和反应生成的强氧化性基团的氧化作用， 去除杀灭水中的细菌和病毒。
• 去除率可达到90%以上。
4、电絮凝法除 SiO2等
• 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 为析出的SiO2会粘附在膜表面，所以在膜的 预处理过程中必需进行控制去除。
• 一般的絮凝剂对于SiO2的去除率在30%— 40%，电絮凝法的去除率可以达到70%— 90%。
1、电絮凝法除油
含 油 废 水
机械分离、 气浮分离
呈油状 O/W型乳化微粒
粒径小于1μm 表面覆盖双电层
电絮 凝法
体系稳定， 难处理
• 电絮凝设备利用其强电场的稳聚合，同时电解产生的
高效絮凝基团也可以非常好的破坏油滴的双 电层结构，实现破乳的作用，再协同反应产 生的大量微气泡破乳后的油滴气浮去除，
• 去除率可达到90%以上。
2、电絮凝法除 COD
• 电絮凝技术利用高效电解絮凝作用，生成吸 附性极强的高活性絮凝基团，对于非溶解性 高分子有机物有较好的去除效果。
• 与电气浮和电氧化作用相结合，可以进一步 提高其对于有机物的去除率，尤其是对于难 于生化降解的有机物，可以通过强氧化切断 化学键，提高有机物的可生化性，再结合生 化处理方法可以达到充分降解COD的目的。
生物法 • 活性污泥法、生物接触氧化法等
二、电絮凝技术的原理
铝阳极 Al－3e→Al3+
(1) 在碱性条件下 Al3++3OH-→Al(OH)3
(2)在酸性条件下 Al3++3H2O→Al(OH)3+3H+
铁阳极 Fe－2e→Fe2+
(1)在碱性条件下 Fe2++2OH－→Fe(OH)2
(2)在酸性条件下 4Fe2++O2+2H2O→4Fe3++4OH－
物，也可以去除废水中的亲水性污染物。
三、电絮凝技术的应用
三、电絮凝技术应 用
• 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。
• 电絮凝设备的电极板可根据去除物质的不同 而选用不同的材料，产生强絮凝、强氧化、 强还原、强气浮等作用，以达到最佳处理效 果，经常应用的有铁、铝、钛、石墨、二氧 化铅等。每种材料都有其适于应用的领域， 电絮凝设备的设计和电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。
4、电解气浮
• 电解气浮是对废水进行电解，水分子电离 产生H+和OH-，在电场驱动下定向迁移， 并在阴极板和阳极板表面分别析出氢气和 氧气。
• 加压溶气气浮气泡直径为100～150μm； • 机械搅拌气泡直径为800～1000μm。 • 电解气浮氢气泡约为10～30μm，氧气泡
约为20～60μm； • 电解气浮既可以去除废水中的疏水性污染
2、电解还原
•还原作用：1、直接还原 2、间接还原
•直接还原：污染物直接在阴极上 得到电子 而发生还原作用。 •间接还原：污染物中的阳离子首先在阴极 得到电子，使得电解质中高价或低价金属阳 离子在阴极得到电子直接被还原为低价阳离 子或金属沉淀。
3、电解絮凝
• 可溶性阳极如铁铝等 ，通以直流电后，阳 极失去电子，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，其吸附能力极强，絮凝效果优于普通 絮凝剂，利用其吸附架桥和网捕卷扫等作 用，可将废水中的污染物质吸附共沉而将 其去除。