电凝聚气浮技术在在废水处理中的应用

电凝聚气浮技术在在废水处理中的应用当前废水处理工艺中，电凝聚技术作为一种新技术，已开始应用到实际的水处理 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 中，与离子交换、化学药剂法相比，具有无需添加化学药品，设备体积小，占地少，无二次污染，自动化程度高，污泥量少，后期处理简单等优点。另外，还有较好的杀菌、消毒效果。近年来，随着电化学科学的发展，使得电凝聚技术在废水处理中的成本大大降低，已成为具有竞争力的废水处理方法。许多研究人员从电凝聚的作用机理、影响因素等方面进行了深入的研究，发现采用电凝聚方法处理废水时对废水中的悬浮物、有机物、细菌、CODcr、重金属、色度等有良好的处理效果。本文综述了电凝聚气浮技术处理废水的作用机理、影响因素以及在废水处理中的应用并指出该技术所存在的问题及未来发展的方向。1：电凝聚气浮技术的作用机理1.1：电凝聚气浮技术可以分为两个部分：即阳极进行电凝聚，而阴极进行电气浮。电凝聚：（又称电絮凝）电凝聚又称电絮凝，就是在外电压作用下，利用可溶性阳极产生大量阳离子，对胶体废水进行凝聚沉淀。通常选用铁或铝作为阳极材料。将金属电极铁（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。A1.2A电解气浮电解气浮主要是利用水的电解作用。在直流电场作用下，电极上发生了一系列电化学反应，阴极、阴极表面会产生大量的h2、02、Cl2等气泡，由于这些微小气泡在上升过程中可用于浮载水中大量的悬浮物和油类，是优良的浮选剂，同时这些气泡的产生增强了溶液中的传质作用。研究㈩认为电解气浮利用电解作用和初生态的微小气泡的上浮作用，破坏乳化油并使油珠附着在气泡表面，而使其上浮去除。1.3A电解氧化还原在外加直流电源的作用下，电解废水产生大量的［0］、H0・等氧化性很强的粒子，这些粒子能使废水中的有机物产生降解作用，并能使无机物被氧化而改变其结构和价态，从而使污染物的化学性质得到调整，利于用其它工艺去除。总之,电凝聚气浮时多种过程的共同作用，污染物在这些作用下易于去除。2•影响电凝聚气浮处理效率的因素。2.1：电流密度电流密度是影响该技术的关键因素。电流密度增加，电解产生的金属离子增加，则相应产生的多核羟基络合物，氢氧化物增多，絮凝效果好，CODcr去除率增大,但过高的电流密度会造成胶体表面电荷发生逆转，形成胶体的排斥，造成胶粒重新稳定。因此，电流密度的大小直接影响废水的处理效果。2.2A:pH值的影响废水的pH值过高或过低均影响电凝聚气浮的处理效率。pH主要影响电解产物的形态,pH过高，则阳极容易钝化，电解效率降低，处理效不好,pH过低，影响出水水质，故一般情况下适宜的pH为接近中性。另外电凝聚气浮还可在一定程度上调节废水的pH。2.3A:电解时间电解时间较短时,极板产生的金属离子较少，影响废水的处理效率。电解时间延长，电凝聚气浮系统达到最佳状态，当电解时间过长时，胶体的稳定性下降，同时还增加能耗和材耗。2.4：A其它因素除上述因素外，影响电气浮处理效率的因素还包括电导率、静止停留时间等。电导率越大，溶液电导能力越强，电流效率越高，即可有效降低电耗。电气浮后静止停留时间对电气浮也有一定的影响。电解电源的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 同样影响该技术的处理效率，李东黎等通过直流电源作用下，进行了电凝聚法净化染料工业废水的负载特性的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ,根据所测电压-电流密度数据表明:在给定电流密度范围内把非线形模型简化为线性模型并验证其正确性，最后结合线性模型得到的电解负载的直观等效电路，对于电凝聚电源的设计具有很好的实用价值。3：电凝聚气浮技术在废水处理中的应用3.1：在印染废水中的处理Demmin等人研究了地毯印染废水的电化学处理BOD和COD去除率达50%〜70%色度去除率达90%以上Kennedy指出电化学方法对印染废水的脱色非常有效当电化学反应器中废水主流区Fe2质量浓度为200~500mg/L时色度去除率为90%〜98%COD和BOD去除率分别为50%〜70%。印染废水经电化学处理后废水的毒性有明显减少。在电化学处理废水的几种类型中，电凝聚电气浮法同化学凝聚法相比，其材料损耗少一半左右，污泥量也较少，且无需笨重的加药设施。其缺点是电能消耗和材料消耗过大直接限制了该方法的使用范围因而通过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G。利用脉冲电源电解工利用脉冲电源电解工业废水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电耗和铁耗。据统计电耗降低50%铁耗降低60%以上。高良进等人介绍了利用高压脉冲电凝聚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。与常规电凝聚法比较电耗〜铁耗大大降低。黄清文也介绍了高压脉冲在污水处理中的应用，并指出可在高达300V电压下运行。因此在相同脉冲功率下选用较小的脉冲电流值便可达到相同的去污效果。这种高电压电解效果会更好；低电流变压器加工容易同时整个平均电耗降低变压器不易发热设备运行安全可靠。这些都是高压脉冲的优势所在。尚国平等人利用高压脉冲电源并对电解槽〜气浮池进行改造后处理印染废水，色度去除率达到94%，CODCr去除率达81%。陈繁忠等人还提出在电解过程中施加周期换向的脉冲信号的设想，这样既具备脉冲电解的特点，又由于两极均可溶，更有利于金属离子与胶体间的絮凝作用，同时两极极性的经常变化，对防止电极钝化也起到积极作用。4A:当前电凝聚气浮存在的主要问题及解决办方法4.1：A电极钝化电凝聚过程中，当金属阳极工作一段时间以后,其表面会形成一层致密的、不溶性、导电性较差的氧化膜，它能够减弱或完全停止阳极金属的溶解，当电流强度较高时，电极钝化更为严重,有研究者检测电极电位时发现:电极电位偏离正常电化学反应，电位表现为阳极溶出停止，电凝聚作用减弱至消失，导致电流效率降低,从而延缓电解进程。通过电极极性的改变，或加入NaCl等盐类，不仅可调节电导率而且是阳极的活化剂，可有效清除钝化，同时经常消除极板表面上沉积物的方法也可有效缓解电极钝化。4.2A成本问题电凝聚气浮的费用主要有设备投资费和运行费用。投资多为小型设备，投资不高，运行费用主要包括:电费、盐耗、材耗和人工费，这是成本增加的主要因素,和其它处理工艺相比，该工艺主要存在电耗高、极板消耗快等不利因素。当前,采用脉冲电源技术是解决电耗高的一条有效途径［16］。电解槽内的电流是离子在电场作用下流动而形成，在供电时间内,离子浓度会迅速降低，而在断电间隙时间内离子浓度又会得到迅速恢复和补充。所以在脉冲供电方式下电流密度要比直流供电下的电流密度有所提高，这就使电能去除污染物效果增强。在电解过程中，如果施加周期换向的脉冲信号，即具备脉冲电解的特点，又由于两极均可溶解，更有利于金属离子与胶体间的絮凝作用，同时两极极性的转换，对于防止电极钝化也起到了积极的作用。三维电极流化床与催化氧化技术等改进措施的应用也会使电凝聚气浮技术的成本大大降低。5A结论5.1:A电凝聚气浮技术作为一种新型的废水处理技术在处理含油废水、印染废水、造纸废水等各种废水处理中有很好的效果，是一种非常有前途的废水处理与净化技术。5.2：A通过探讨电凝聚气浮技术的影响因素可知，针对不同的废水有不同的最佳处理条件。作为工业废水的理想预处理方式可与其它工艺组合达到更好的处理效果。5.3A:电凝聚气浮存在电极钝化、电极短路、堵塞、成本较高等不利因素，因此,研究新型电机结构、电极材料以及电解槽结构来降低能耗，并与其它工艺相结合将是未来该技术发展的方向。参考文献［1］涂文锋，胡兆吉，熊丽芳.废水处理中电凝聚气浮技术的研究现状与进展AJA.过滤与分离.2005.15(2):13-16.［2］张惠灵•赵素芬.丁忠浩等•电凝聚对水源中有机物去除的试验研究AJA.武汉科技大学学报.2003.(3):27-29.［3］李冬黎•何湘宁.直流电源作用下电凝聚法净化染色工业废水的负载特性分析AJA.电工技术［4］高红,张天胜，含油废水处理技术进展AJA.天津化工,2005,19(1):18-21A［5］曹福.刘红.电凝聚处理轧钢乳化液废水的研究AJA.工业水处理.2006.26(2):24-26.［6］徐科,孙晓娟，朱文明,电气浮法处理炼油厂’三泥’水相AJA.化工时刊,2004,18(7):48-49.［7］Santos.MarcosR.G;Goulart,Marilia.O.F;Tonholo,JoAsealdo;Zanta,CarmenL.R.S;Theapplicationofelectrochemicaltechnologytotheremediationofoilywastewater,Chemosphere,2006,64(3).［8］杨岳平.宋爽.电絮凝法处理毛纺染色废水AJA.工程与技术.2000.(8).学报.2005.20(7):