吉豐微浮選氣浮機(jī)
在欲凈化的水中放置金屬鋁或鐵作陽(yáng),在電解過(guò)程中由陽(yáng)上溶解而轉(zhuǎn)移到溶液中的三價(jià)鋁離子或二價(jià)鐵離子水解而成為分散雜質(zhì)的有效絮凝劑。由電的反應(yīng)化學(xué)式表日月,由此在陽(yáng)上產(chǎn)生氧氣泡,在陰上產(chǎn)生氫氣泡。
這些氣泡在上升時(shí),就將懸浮物帶出水面,在水面上形成浮渣層;另一方面三價(jià)鋁離子(或二價(jià)鐵離子)及其水解聚合產(chǎn)物與懸浮雜質(zhì)相互作用而發(fā)生絮凝。電絮凝氣浮法與通常的混凝法相比有很多優(yōu)點(diǎn):可省去投加任何化學(xué)混凝劑;電絮凝氣浮法沒(méi)有陰離子,也沒(méi)有雜質(zhì);電絮凝反應(yīng)器所形成的電場(chǎng),使顆粒間由原來(lái)的相互排斥變?yōu)槲?、聚結(jié);電絮凝氣浮反應(yīng)中生成的O2及H2氣浮的微小氣泡,吸附輕質(zhì)懸浮顆粒或憎水物質(zhì),使之從水中分離出來(lái);可以通過(guò)去除水中的懸浮物和選用特殊電來(lái)達(dá)到去除細(xì)菌的效果。孫金勇等用電絮凝氣浮法處理生活廢水,研究發(fā)現(xiàn)在一定條件下,濁度去除率可達(dá)95%,COD去除率可達(dá)59%。
該法與投加絮凝劑的化學(xué)凝聚法相比,可去除的污染物種類(lèi)廣泛,反應(yīng)迅速,適用PH范圍寬,而且沉渣密實(shí)、澄清效果好。廣泛適用于印染、染料化工、醫(yī)院、皮革、電鍍等行業(yè)的廢水處理。 二、電絮凝氣浮法技術(shù)分析
(1)電解氧化
電解過(guò)程中的氧化作用可以分為直接氧化,即污染物直接在陽(yáng)失去電子而發(fā)生氧化;和間接氧化 ,利用溶液中的電電勢(shì)較低的陰離子,例如 OH-、Cl- 在陽(yáng)失去電子生成新的較強(qiáng)的氧化劑的活性物質(zhì)如[O]、[OH]、Cl2 等 。利用這些活性物質(zhì)氧化分解水中的BOD5、COD、NH3-N等。
(2)電解還原
電解過(guò)程中的還原作用也可以分為兩類(lèi)。一類(lèi)是直接還原,即污染物直接在陰上 得到電子而發(fā)生還原作用。另一類(lèi)是間接還原,污染物中的陽(yáng)離子先在陰得到電子,使得電解質(zhì)中高價(jià)或低價(jià)金屬陽(yáng)離子在陰得到電子直接被還原為低價(jià)陽(yáng)離子或金屬沉淀
(3)電解絮凝
可溶性陽(yáng)如鐵鋁等 ,通以直流電后,陽(yáng)失去電子,形成金屬陽(yáng)離子Fe2+、Al3+ ,與溶液中的OH-結(jié)合生成高活性的絮凝基團(tuán),其吸附能力強(qiáng),絮凝效果優(yōu)于普通絮凝劑,利用其吸附架橋和網(wǎng)捕卷掃等作用,可將廢水中的污染物質(zhì)吸附共沉而將其去除。
(4)電解氣浮
電解氣浮是對(duì)廢水進(jìn)行電解,水分子電離產(chǎn)生H+和OH-,在電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下定向遷移,并在陰板和陽(yáng)板表面分別析出氫氣和氧氣。新生成的氣泡直徑非常微小,氫氣泡約為10~30μm,氧氣泡約為20~60μm;而加壓溶氣氣浮時(shí)產(chǎn)生的氣泡直徑為100~150μm,機(jī)械攪拌時(shí)產(chǎn)生的氣泡直徑為800~1000μm。由此可見(jiàn),電解產(chǎn)生的氣泡捕獲雜質(zhì)微粒的能力比后兩者為高,且氣泡的分散度高,作為載體粘附水中的懸浮固體而上浮,這樣很容易將污染物質(zhì)去除。電解氣浮既可以去除廢水中的疏水性污染物,也可以去除廢水中的親水性污染物。
三、電絮凝氣浮設(shè)備作用
電絮凝設(shè)備的電板可根據(jù)去除物質(zhì)的不同而選用不同的材料,產(chǎn)生強(qiáng)絮凝、強(qiáng)氧化、強(qiáng)還原、強(qiáng)氣浮等作用,以達(dá)到*處理效果,經(jīng)常應(yīng)用的有鐵、鋁、鈦、石墨、二氧化鉛等。每種材料都有其適于應(yīng)用的領(lǐng)域,電絮凝設(shè)備的設(shè)計(jì)和電板的選擇是經(jīng)過(guò)大量的研發(fā)試驗(yàn)和豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而確定的。根據(jù)大量的試驗(yàn)驗(yàn)證電絮凝設(shè)備對(duì)于廢水中的各類(lèi)雜質(zhì)物質(zhì)去除效果如下:
(1)油
含油污水根據(jù)其來(lái)源不同,水體中油污染物的成分和存在狀態(tài)也不同。油在污水水體中存在形式大致有以下5種:懸浮油、分散油、乳化油、溶解油、油—固體物。
其中,懸浮油、分散油、油-固體物均可通過(guò)簡(jiǎn)單的機(jī)械分離或氣浮分離得到較好的去除。zui難于處理的油的種類(lèi)為乳化油,油在水中呈乳液狀,易形成O/W型乳化微粒,粒徑小于1μm,表面常常覆蓋一層帶負(fù)電荷的雙電層,體系較穩(wěn)定,不易上浮于水面,較難處理。電絮凝設(shè)備利用其強(qiáng)電場(chǎng)的作用可以使帶電的乳化油微粒發(fā)生定向遷移,在電板表面中和電核,實(shí)現(xiàn)脫穩(wěn)聚合,同時(shí)電解產(chǎn)生的高效絮凝基團(tuán)也可以非常好的破壞油滴的雙電層結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)破乳的作用,再協(xié)同反應(yīng)產(chǎn)生的大量微氣泡破乳后的油滴氣浮去除,其去除率可達(dá)到90%以上。
從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證,針對(duì)與油田采油污水及煉油廠含油污水,在進(jìn)水油含量幾百——幾萬(wàn)mg/L的情況下,出水均可以達(dá)到50mg/L以下。
(2)COD
工業(yè)污水中的有機(jī)物種類(lèi)繁多,成分也非常復(fù)雜,根據(jù)不同行業(yè)其有機(jī)物種類(lèi)各不相同。根據(jù)其溶解性的不同,可以分為溶解性有機(jī)物和非溶解性有機(jī)物,根據(jù)其可生化性又可分為易于生物降解有機(jī)物和難于生物降解有機(jī)物。
電絮凝技術(shù)對(duì)于高濃度、難于生化降解類(lèi)有機(jī)物有較好的去除效果。
電絮凝技術(shù)利用高效電解絮凝作用,生成吸附性強(qiáng)的高活性絮凝基團(tuán),對(duì)于非溶解性高分子有機(jī)物有較好的去除效果。同時(shí),與電氣浮和電氧化作用相結(jié)合,可以進(jìn)一步提高其對(duì)于有機(jī)物的去除率,尤其是對(duì)于難于生化降解的有機(jī)物,可以通過(guò)強(qiáng)氧化切斷化學(xué)鍵,提高有機(jī)物的可生化性,再結(jié)合生化處理方法可以達(dá)到充分降解COD的目的。
電絮凝技術(shù)針對(duì)于COD的去除率根據(jù)不同的水質(zhì)情況,去除率一般在30%—80%。
(3)濁度、懸浮物
電絮凝技術(shù)因其高效的絮凝作用,對(duì)于水中的膠體顆粒和各種雜質(zhì)顆粒均可實(shí)現(xiàn)非常好的吸附絮凝作用,使水中的微小顆粒聚合成較大絮團(tuán),形成的絮團(tuán)比投加絮凝劑形成的絮團(tuán)更大、更密實(shí),從而利于沉降截留從水中分離。電絮凝技術(shù)處理出水結(jié)合沉淀、過(guò)濾技術(shù)可以使出水濁度控制在3NTU以下,若原水濁度非常高(>100NTU),則只需簡(jiǎn)單的改變運(yùn)行參數(shù)即可,達(dá)到與處理較低濁度水時(shí)同樣的絮凝效果。
電絮凝技術(shù)對(duì)于濁度、懸浮物的去除率可達(dá)到90%以上。
(4) SiO2、膠體硅、有機(jī)硅
SiO2在達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)時(shí)即會(huì)從水中析出,往往其對(duì)于膜過(guò)濾系統(tǒng)造成的影響較大,因?yàn)槲龀龅腟iO2會(huì)粘附在膜表面,所以在膜的預(yù)處理過(guò)程中必需進(jìn)行控制去除。
絮凝可以吸附SiO2從水中析出,一般的絮凝劑對(duì)于SiO2的去除率在30%—40%,電絮凝技術(shù)對(duì)于SiO2的去除率可以達(dá)到70%—90%
(5)重金屬離子
一般廢水中重金屬離子主要為:鉻、鐵、錳等。
對(duì)于鐵、錳離子的去除,一般是采用曝氣法將鐵、錳離子轉(zhuǎn)化為高價(jià)氧化物和氫氧化物,使其由離子態(tài)轉(zhuǎn)化為不溶態(tài)從水中析出,再利用過(guò)濾除去。電絮凝技術(shù)在加電反應(yīng)過(guò)程中使水中生成OH-離子,結(jié)合鐵、錳離子形成不溶物析出,再配合砂濾設(shè)備即可有效的去除水中的重金屬離子。去除率可達(dá)到80%-95%。
對(duì)于鉻離子的去除,主要是針對(duì)電鍍廢水中的Cr6+,由于Cr6+毒性較大,需先將其還原為毒性較低的Cr3+,再利用Cr3+與OH-中和沉淀去除。電絮凝技術(shù)電解產(chǎn)生二價(jià)Fe2+,其作為一種還原劑,可將水中的Cr6+充分轉(zhuǎn)化為低價(jià)態(tài)的Cr3+,再結(jié)合反應(yīng)產(chǎn)生的OH-,生成沉淀物質(zhì)分離去除。電絮凝技術(shù)對(duì)于鉻離子的去除率可達(dá)到90%以上。吉豐微浮選氣浮機(jī)