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高压脉冲电絮凝电催化废水处理设备的工作原理
点击次数:726 发布时间:2019-05-06

高压脉冲电絮凝电催化废水处理设备的工作原理

高压脉冲电絮凝电催化废水处理设备的工作原理 高压脉冲电凝 技术突破传统低电压、大电流的电解法,而采用高电压小电流-高压脉冲电凝法。该法采用电化学原理,借助外加高压电作用产生电化学反应,把电能转化为化学能,经单一电凝设备即可对废水中的有机物或无机物进行氧化还原反映,进而凝聚、浮除,将污染物从水体中分离,可有效地去处废水中的COD、重金属、SS、油、磷酸盐等各种有害污染物。电絮凝工艺可破坏分子的稳定性,使环状分子开环、大分子断链,从而大幅度改善废水的可生化性。应用对象包括:染料废水、印染废水、垃圾渗滤液、制药废水、造纸废水、电镀废水、制革废水等。

 

电絮凝设备的工作原理是: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,溶出Al3+或Fe2+等离子并在水中水解而发生絮凝反应,在此过程中,同时发生电气浮、氧化还原等其他作用,这些作用的结果,使水中溶解性、胶体和悬浮态污染物得到有效转化和去除。包括以下几方面的作用:

(1)絮凝作用: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,这类新生态氢氧化物活性高、吸附能力强,与原水中的胶体、悬浮物、可溶性污染物、细菌、病毒等结合生成较大絮状体,经沉淀、气浮被去除。这一过程与化学絮凝的机理相似,包括电荷中和、吸附架桥、压缩双电层等过程。 (2)气浮作用:电解过程中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,生成的气体以分散度高的微小气泡的形式出现,与原水中的胶体、乳状油等污染物粘附在一起浮升至水面而被去除。电絮凝产生的气泡远小于加压气浮产生的气泡,因而其气浮能力更强,对污染物的去除效果也好。 (3)氧化作用:电解过程中的氧化作用分直接氧化和间接氧化。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[O]、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、氨氮等。

(4)还原作用:电解过程中的还原作用分直接还原和间接还原。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。

3、电絮凝设备特点:

(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可替代的优势;

(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,同时也实现了污水处理工艺的清洁生产;

(3)设备自动化程度高,操作简单,对操作人员的要求很低,运行平稳,出水水质稳定,设备处理时间短、处理效率高;

(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到1/2之间; (5)电絮凝法产生的氢氧化物比化学法絮凝剂的活性高,凝聚吸附能力强, 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。

电絮凝是一个复杂的过程, 在电场的作用下金属电极产生阳离子, 在进入水体时有许多物理化学现象, 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, 是一种环境友好水处理技术。

电絮凝技术可处理多种废水, 处理高浓度、难生化降解、氨氮含量高的废水更具优势。有的废水经一般工艺处理还不能达标排放, 但经电絮凝法处理后可达标排放, 且费用低。

高压脉冲电絮凝电催化废水处理设备的工作原理

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