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電絮凝在廢水處理中的應(yīng)用

  電絮凝具有效率高、污泥產(chǎn)量小、不需要外加化學(xué)藥劑、設(shè)備簡單、操控維護(hù)方便、易于自動化控制等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用在去除廢水中重金屬、油、顆粒物、有機(jī)物等方面。

  1、電絮凝處理廢水作用機(jī)理

  在外接直流電場的作用下,陽極在溶液中氧化溶解產(chǎn)生鋁離子或鐵離子,這些金屬離子在適宜pH下水解,產(chǎn)生一系列相應(yīng)的水解產(chǎn)物,這些水解產(chǎn)物有優(yōu)良的絮凝效果,可以通過壓縮雙電層、吸附架橋、網(wǎng)捕卷集等作用將污染物聚集再進(jìn)行固液分離;同時還會發(fā)生電解氧化還原、電解氣浮等其他作用。

  2、電絮凝處理廢水的影響因素

  2.1 極板

  鐵極板產(chǎn)生的絮體小而密實,沉降快速,但出水常顯黃色,斷電時鐵極板易繼續(xù)銹蝕。而鋁極板產(chǎn)生的絮體大而松散,沉降緩慢,但不產(chǎn)生色度且吸附能力強(qiáng)。

  極板間距也會影響絮凝劑生長和后續(xù)絮凝效果。李智等在研究電絮凝處理反滲透濃水時發(fā)現(xiàn),極板間距為電絮凝去除COD的主要影響因素。極板間距過大,會導(dǎo)致電解效率低,濃差極化增加;極板間距過小,易發(fā)生短路和絮團(tuán)在極板間的堵塞,降低極板的有效電解面積。

  2.2 電流密度

  在一定范圍內(nèi),電流密度大,絮凝劑產(chǎn)生量就多,電絮凝效率就高。然而,電流密度過大易引起電極過度極化,加速電極鈍化,增加極板和電能消耗而不提高處理效率。

  2.3 pH

  pH過低或過高都不利于絮凝劑的生成,聚鐵、聚鋁在中性或弱堿性(pH在6~9)條件下,分別形成無定型:[Al(H2O)3]和無定型Fe(OH)3,其吸附能力強(qiáng),混凝效果好。

  2.4 電解時間

  電解時間如果小于最佳反應(yīng)時間則會導(dǎo)致電絮凝過程未產(chǎn)生足夠的羥基配合物與目標(biāo)污染物反應(yīng)或兩者未有充足的反應(yīng)時間,此時處理效果會大大降低。而超過最佳反應(yīng)時間時,去除率基本不變,但是能耗增加。

  3、電絮凝處理廢水的應(yīng)用

  3.1 電絮凝處理重金屬廢水

  李萌等采用以鋁管為電極的電絮凝法去除電鍍廢水中重金屬離子,結(jié)果表明,初始銅離子質(zhì)量濃度41.05mg/L,鎳離子質(zhì)量濃度8.70mg/L,在最佳條件下,廢水中的Cu2+和Ni2+的去除率可以達(dá)到98.98%、95.29%,電耗為6kW·h/m3。

  Akbal等發(fā)現(xiàn),當(dāng)采用Fe-Al作為電極時,最佳條件下,廢水中的Cu2+、Cr6+及Ni2+的去除效率均能達(dá)到100%,電耗為10.07kW·h/m3,電極材料消耗為1.08kg/m3。

  3.2 電絮凝處理含磷廢水

  程笑婕等采用電絮凝除磷,結(jié)果表明,原水中磷質(zhì)量濃度8mg/L,脈沖電流密度為16.07A/m2,占空比為89.02%,電極間距為1.98cm,此條件下磷去除率達(dá)78.67%,電耗為0.023kWh/m3。

  3.3 電絮凝處理染料廢水

  LiuHuijuan等采用鋁板處理酸性紅-14染料廢水,最佳條件下COD和色度的去除率分別可達(dá)85%、95%。

  3.4 電絮凝處理含油廢水

  M.Aoudjehane等以鐵板為陽極處理油乳膠,最佳條件下,COD、SS的去除率分別達(dá)到72%、98%,耗電量為0.54kW·h/m3。

  張國輝等采用電絮凝處理乳膠漆廢水,結(jié)果表明,乳膠漆廢水水質(zhì)指標(biāo)COD為6280mg/L,SS質(zhì)量濃度21000mg/L,最佳條件下,COD去除率可達(dá)06%,懸浮物去除率可達(dá)99.77%。

  4、結(jié)論

  電極材料、電流密度、pH、電解時間等因素主要通過控制絮體的形態(tài)和數(shù)量、電解氧化還原反應(yīng)的進(jìn)程進(jìn)而影響電絮凝的處理效果。電絮凝產(chǎn)生的絮凝劑活性高、效果好,設(shè)備操控簡單,產(chǎn)泥量低。但由于廢水種類眾多,差異較大,為保證電絮凝處理效果,需針對性地進(jìn)行電絮凝試驗,摸索最佳的工藝參數(shù)。( >

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