电絮凝技术在水处理中的应用

电絮凝技术在水处理中的应用电絮凝技术在水处理中的应用电絮凝是一种对环境二次污染较小的废水处理技术。电化学学科和电力工业的发展使电絮凝用于废水处理的成本大大降低，竞争力不断增强。电絮凝法处理废水，一般不需要添加化学药剂，设备体积小，占地面积少，操作简单灵活，污泥量少，后续处理简单。电絮凝可以有效去除污水中的重金属，阴离子，色度，有机物，悬浮固体甚至砷等有毒物质。近年来在国内外正逐步应用于电镀、化工、印染、制药、制革、造纸等多种工业废水的处理以及给水净化等领域。1电絮凝技术原理铝材和铁材由于价廉，易得和有效性而成为最常用的电絮凝极板材料。以铝做电极材料为例，说明电絮凝技术原理，电极反应如下:阳极反应:Al-3e-→Al3（1）Al3nH2O→Al（OH）n3-nnH（2）阳极反应:3H2O3e-→3/2H2（g）3OH-（3）可溶性阳极在通入电流作用下，溶解产生大量阳离子，阳离子经过水解、聚合形成一系列多核羟基络合物和氢氧化物，这些产物吸附能力很强，起到凝聚、吸附等作用。电解过程中，阳极和阴极上产生的氧气和氢气，黏附性能很强，在其上浮过程中将悬浮物带到水面上。在电流作用下，还会发生电解氧化还原反应。影响电絮凝对水的处理效果主要包括电极材料，电流密度，反应时间，极板间距，原水pH值等。2电絮凝用于水处理2．1电絮凝用于工业废水处理电絮凝技术自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。2．1．1对重金属离子的去除当含有重金属离子的工业废水中未被处理而直接排放时，容易被植物和鱼类吸收，这将通过食物链最终在人体内积累。电絮凝可以有效去除水中的重金属离子。利用铁铝电极能有效处理电镀废水，反应时间为20min，电流密度为10mA/cm2，pH为3．0时，铜、铬和镍的去除率达到100%。用铝做电极材料处理初始浓度为100mg/L的含Cr（VI）废水，当pH为5，电压为24V，反应24min，Cr（VI）的去除率达到90．4%。利用铁电极对汽车组装厂废水进行处理，电流密度为60A/m2，pH为3．0，反应15min后，锌的去除率达到97．8%。2．1．2电絮凝对色度的去除纺织废水、造纸废水和制革废水都有很高色度，对其进行有效处理有着重要意义。在初始pH为7，反应时间为50min，电流密度为14mA/cm2的最佳条件下对造纸黑液进行处理，色度、COD和酚类的去除率分别为99%、98%和92%。利用电絮凝方法处理含直接红81的合成废水，原水pH为6，电流密度为1．875mA/cm2，极板间距为1．5cm，加入NaCl电解质，色度去除率为98%。．利用铁电极处理含活性黑5的合成废水，染料初始浓度为100mg/L，当初始pH值为5，电流密度为4．575mA/cm2，盐浓度为3000mg/L，温度为20℃，极板间距为2．5cm，色度去除率为98．8%。2．1．3电絮凝对有机物的去除用电絮凝对练油废水进行处理，铝做电极材料，pH为7，反应时间90min，电流密度35mA/cm2时，COD去除率为98．9%。用电絮凝处理废旧金属切割液，铝做电极材料时，pH为5．0，电流密度为60A/m2，反应25min，COD去除率为93%。2．2电絮凝用于给水处理饮用水中的氟化物，砷化合物，硬度，腐植酸等物质对人体产生危害。我国规定生活饮用水中氟的浓度不超过1．0mg/L。用铝做电极材料，在原水pH为7，初始氟化物浓度为25mg/L，电流密度为16．7A/cm2，反应25min，氟化物浓度去除率为94．5%。发现极板双极连接对氟化物的去除优于单极连接，初始氟化物浓度为10mg/L，电流密度为625A/m2，反应30min，出水氟化物浓度低于1mg/L。实验下电絮凝对水源中砷和硝酸盐的去除情况，硝酸盐和砷去除率分别达到84%和75%。利用铁棒做电极材料，在pH为10，电压为12V，反应60min后，对钙和总硬度的去除率分别达到98．2%和97．4%。利用电絮凝去除地表水中的腐植酸，铝做电极材料，在电流密度为47．6A/m2，极板间距为1．0cm，腐植酸浓度从20mg/L去除至0．43mg/L，去除率达到97．8%。2．3电絮凝用于生活污水处理电絮凝可以有效处理生活污水中的N和P。利用电絮凝法处理合并净化槽出水，铝做电极材料时出水色度较低，当极板间距为2cm，电流密度为4mA/cm2，反应10min后，出水TP浓度＜0．1mg/L，符合我国污水综合排放一级标准。利用电絮凝处理城镇生活污水，铝板为阳极，不锈钢板为阴极，pH为6．7～9之间，电解30min，电流密度为0．25～0．60A/dm2时，COD、SS和色度去除率分别为70%、70%和80%以