电絮凝水处理技术

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图3 电絮凝净水机理示意图
图片来源于文献电絮凝技术在水处理中的研究进展综述7
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2.1 在工业废水处理பைடு நூலகம்的应用
2. 1 .1 色度的处理
电絮凝处理染料废水时，阴极附近 发生还原反应，氧化型色素被还原成 无色物质，同时强氧化性物质直接攻 击发色体中的不饱和共轭键，降解染 料中的偶氮基团类物质，加之产生的 絮体具有极大的比表面积能有效吸附 废水中的染料，产生良好的脱色效果。
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3.2 电絮凝水处理技术缺点
1. 电絮凝过程中，阴极易产生钝化现象，形成致密的氧化膜，阻碍反应的 继续进行，降低了处理效果。
2. 电絮凝适于农村、小型居民点使用，但这些地方往往电力资源较为紧缺， 难以满足高耗能电絮凝技术的使用。
3. 根据反应器的设计形式，对溶液的最低电导率有要求，限制了电絮凝对 低溶解性固体水的处理。
4. 电絮凝水处理技术研究趋势
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1.1电极反应原理
电絮凝常选用铝或铁作为电极材料，根据溶液酸碱性的差异，电极发 生的主要反应如表1所示。
表1
图片来源于文献电絮凝技术在水处理中的研究进展综述
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1.2 净水机理
电絮凝技术用于水处理，各种作用相互交错，目前公认的作用机 理主要有絮凝、氧化还原和气浮。
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2.1 在工业废水处理中的应用
2.1.2 重金属的处理
电絮凝技术去除水中重金属的研究，集中在铜、 锌、铅、 铬、镍等的去除。
试验用水:自配含Cr6+、Cu2+的混合模拟废水。Cr6+、Cu2+的去 除采用静态对比试验: 配制4L所需的试验用水，改变试验条件 (初始pH值、电解时间、电流强度、NaCl投加量/离子种类) ， 经反应后从取样口取出50mL样品至离心管中，离心20min后取 25mL上清液，再用浓硝酸及高氯酸进行消解，消解后稀释到原 体积，最后进行Cu2+、Cr6+浓度的测定。
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4.电絮凝水处理技术研究趋势
4.1改进电极
针对传统二维电极的面体比小， 物质传质效果不佳，电流效率不 高等问题，在二维电极之间装填 粒状或碎屑状的大比表面积多孔 电极材料。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。
图片来源于文献三维电极电催化氧化法处理废水的研究进展.
电化学之电絮凝水处理技术
汇报人：
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目录
1. 电絮凝水处理技术基本理论 1.1 电极反应原理 1.2 净水机理
2. 电絮凝在水处理中的应用 2.1 在工业废水处理中的应用 2.2 在生活污水处理中的应用 2.3 在饮用水处理中的应用
3. 电絮凝水处理技术特点 3.1 电絮凝水处理技术优点 3.2 电絮凝水处理技术缺点
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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。
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1.2 净水机理
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2.1 在工业废水处理中的应用
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
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2.2 在生活污水处理中的应用
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。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 水体恶臭，降低水体的使用价值，电 絮凝技术能有效降低污水中的氮磷含 量。
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参考文献
[1]费琼,王少坡,罗伟,孙力平,骆尚廉.电絮凝法在水处理过程中影响因素研究现 状[J].工业水处理,2016,36(12):16-21. [2]周振,姚吉伦,庞治邦,刘波.电絮凝技术在水处理中的研究进展综述[J].净水技 术,2015,34(05):9-15+38. [3]王静,冯玉杰,崔玉虹.电化学水处理技术的研究应用进展[J].环境保 护,2003(12):19-22. [4]郑志勇,徐海音,宋佩佩,杨朝晖,赵峰.电絮凝在水处理中的研究进展[J].现代 化工,2015,35(04):29-32+34. [5] 丁春生,黄燕,缪佳,曾海明,彭芳.电凝聚法去除废水中重金属离子Cr6+、Cu2+ [J].中国给水排水,2012,28(03):71-74. [6]游勇，彭娟，郑帅飞.电絮凝技术处理镀铜废水的研究［J］．环境，2010， 12(1):27-29． [7]钱佳燕，王玲，薛建军等.超声-电凝聚技术处理毒死蜱废水研究及降解途径分 析［J］.化学工程师，2012，197(2):27-32．
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小结
这次的PPT制作，我查找了许多文献，熟悉了之前学习的信息检索查 找文献的方法，了解到许多关于电化学和电絮凝水处理技术相关的知 识，作为一种高效去除污染物的电化学方法，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。并 且在这次PPT制作中，也锻炼了我的团队合作能力。最后，感谢老师的 指导！
（1）电解氧化还原是指电解过程中溶液中的物质受阴阳极板得 失电子的作用，发生氧化还原反应。在氧化反应中，电解产生的 羟基自由基、次氯酸、氧气等强氧化剂将水中大分子难降解物质 氧化分解成小分子物质，使其易被电解絮凝过程产生的絮体吸附， 从而达到较好的处理效果。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。
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4.电絮凝水处理技术研究趋势
4.2改进电源
传统的电絮凝法大多采用大电流、低电压直流电源供电，致使阴极极板 易钝化，阳极极板材料消耗迅速，能耗较大。作为一种活性凝聚方法，脉 冲电絮凝能够形成高表面能的混合物，效果优于常见的化学絮凝剂。
4.3组合工艺
超声波电絮凝装置将超声波技术与电絮凝技术相结合。 考虑到电絮凝技术的水力停留时间较长，处理水量受限的缺点，将电絮 凝工艺与超滤膜、纳滤膜技术联用提高了处理效果。
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1.2 净水机理
（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。这些物质作为絮凝剂通过电 中和、吸附、架桥、网捕、卷扫等作用与污染物结合成团。此 过程与传统絮凝过程相似，但与传统絮凝剂相比，电解絮凝产 生的絮凝剂效果较好。
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。
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2.3 在饮用水处理中的应用
作为一种应用前景广阔的净水技术，电絮凝可有效去除水 中硬度、氟化物、砷化物、悬浮物、微生物等。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。
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3.1 电絮凝水处理技术优点