电絮凝

高压脉冲电絮凝法的工作原理与功效高压脉冲电絮凝法的工作原理与功效1.高压脉冲电絮凝法电凝聚－电气浮法（简称电聚浮或电絮凝）其理论基础是应用电子学、流体力学、电化学及物理、化学等相关技术结合而成的一种组合功能型水处理新技术，其关键技术是电化学反应器或称为电解反应器，也简称为电凝机。高压脉冲电凝机是一种高效的电化学反应器。传统的电解法因采用低电压、高电流，使处理费用较高，这不利于其大规模的推广使用。高压脉冲电凝法则采用高电压、小电流的脉冲供电方式，电耗和铁耗显著降低，设备的去污能力增强，改进后的高压脉冲电凝机也比传统电凝设备更加安全可靠。高压脉冲电凝法利用电化学原理，借助外加电压作用产生电化学反应，将电能转化为化学能，其本质就是进行电解水处理，对废水中的有机或无机物进行氧化还原反应，进而达到分解、脱稳、络合、吸附、凝聚、浮除，共沉淀等作用，可有效地去除废水中的Cr6+、Zn2+、Ni2+、Cu2+、Cd2+、CN－、磷酸盐、S2+、F－、As以及COD、SS、油与色度等，并显著提高废水的可生化性。实际上，在电化学反应器中，电絮凝、电气浮、电解氧化还原往往是同时发生的，电化学水处理功效是电极反应和由此而引发的化学反应与各种物理化学过程综合作用的结果。高压脉冲电凝机的电极可用铁板，也可用铝板，各有优缺点，但出于对水处理的经济性考虑，在废水处理中常用的是铁扳。2.高压脉冲电絮凝法的工艺高压脉冲电凝法包括以下的工艺流程：HCl浮渣Ca(OH)2↓↑↓废水→隔油－调节池→高压脉冲电凝机→中和混凝－沉淀池→过滤→出水↓↑↓↑↑↓浮油空气沉泥空气└──污泥→去脱水3.高压脉冲电凝法的功效与原理高压脉冲电凝法处理污水过程将发生如下电化学反应和物理、化学过程，并具有相应的功效：（1）还原去除Cr6+阳极上发生氧化还原反应产生大量的亚铁离子，亚铁离子具有较强的还原作用能将废水中的Cr6+还原为Cr3+。阳极：Fe－2e→Fe2+Cr2O72－+6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H2OCrO42－+3Fe2++8H+→Cr3++3Fe3++4H2O阴极上发生还原反应，废水中的Cr6+直接还原为Cr3+；在阴极水中的氢离子H+获得电子生成H2，新生态氢[H]具有很强的还原能力，也可将六价铬还原成三价铬，并以氢氧化铬沉淀去除。阴极：2H++2e→2H→H2↑Cr2O72－+6e+14H+→2Cr3++7H2OCrO42－+3e+8H+→Cr3++3Fe3++4H2O上述Cr6+的还原过程以阳极产生的Fe2+为主要因素，而阴极的直接还原作用是次要的。由上电化学反应式可见，采用铁阳极时补充适量的H+有助于加快反应的进行。从上述反应中可看出，水体中的H+被消耗而逐渐减少，结果碱性增强，产生大量的OH－，且产生的Cr3+和Fe3+与OH－形成氢氧化物沉淀：Cr3++3OH－→Cr(OH)3↓Fe3++3OH－→Fe(OH)3↓Fe2++2OH－→Fe(OH)2↓在空气中的氧参与下：4Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(OH)3↓电絮凝法操作简单，处理效果稳定，Cr6+可降至0.1mg/L以下。在水中溶解1g的铁相当于投加2.904g的FeCl3或7.16g的Fe2（SO4）3，由于电絮凝中溶下的是新生态的铁离子，其同等效果下的用量电絮凝只需化学凝聚的1／3左右。在电絮凝中进行充氧搅拌不仅可以改善和加快净化过程，而且还可以减少水中残留的铁离子。（2）氧化去除COD及CN－阳极发生氧化反应产生二价铁离子、氧以及其它氧化剂，阳极主要反应如下：Fe－2e→Fe2+4OH－－4e→2H2O+2O·→2H2O+O2↑阳极产生的新生态氧[O]具有很强的氧化能力，可以氧化水中有机和包含CN－离子在内的无机物，达到去除水中COD和CN－的目的：CN－+2OH－－2e→CNO－+H2OCNO－+2H2O→NH4++CO32－2CNO－+4OH－－6e→2CO2+N2↑+H2O另外，废水中的氯离子在阳极上可生成氯和次氯根，对水中的无机(如CN－)和有机物（COD）也有氧化作用，活性氯还具有明显的杀菌消毒作用。例如：2Cl－＋2OH－→2OCl－＋H＋＋2e2Cl――2e→Cl22CN－＋5OCl－＋H2O→2HCO3－＋N2＋5Cl－CN－＋Cl2＋2OH－→CNO－＋2Cl－＋H2O2CNO－＋3Cl2＋4OH－→2CO2＋N2＋6Cl－＋2H2O（3）沉淀除硫、络合除氰和氧化混凝除砷及吸附除氟与除磷①由阳极溶下来的亚铁离Fe2+可与S2－反应生成FeS沉淀而被除去：Fe2+＋S2－→FeS↓②在酸性有氧条件下Fe2+可与CN－形成铁蓝络合物Fe4[Fe(CN)6]3或Fe3[Fe（CN）6]2等沉淀而起到除氰作用，CN－去除率80%≧。反应原理用如下的总反应式表示