亚洲国产精品二区久久,日本美女后入式午夜视频在线观看,国产污视频在线观看,欧美日韩国产精品中文字幕在线观看

  電絮凝法處理廢水是利用鋁或鐵陽溶出，原位生成高活性的多形態(tài)聚鋁或聚鐵絮凝劑，將水體中污染物微粒聚集成團并沉降或氣浮分離的除污工藝〔1〕。電絮凝法具有效率高、泥量小并易于固液分離、無需外加藥劑、二次污染少、操控和設備維護簡單、易于自動控制和zui終出水中總?cè)芄蹋═DS）小等優(yōu)勢，現(xiàn)已逐漸成為處理重金屬、氟離子以及染料等無機、有機廢水的有效方法。

  電絮凝技術的歷史久遠，1889 年倫敦先建成電絮凝法處理海水與電解廢液的車間〔2〕。1906 年，電絮凝技術先被德國人A. E. Dietrich 在美國申請，并用于船艙污水的處理〔2〕。由于早期電絮凝技術水平低、能耗高、處理廢水種類少，因此在以后很長的時間內(nèi)未得到廣泛應用。近年來，隨著工業(yè)廢水類型的日益復雜和對小型廢水處理集成設備的需求增加，電絮凝技術逐漸成為研究熱點，其中對電絮凝劑原位生成及其絮凝機理的深入解析，各種因素對絮凝效率及電化和鈍化的影響機制，電絮凝法對更多類型廢水處理的嘗試，以及電絮凝技術耦合電氣浮等物化工藝提高整體處理效率等是該領域主要的研究方向。

  1、電絮凝技術處理廢水的原理
 
  電絮凝法是將絡合吸附與氧化還原、酸堿中和、氣浮分離結合起來的廢水處理工藝。M. Y. A. Mollah 等〔3〕研究電絮凝機理表明，帶正電的絮凝劑與污染物顆粒通過靜電引力和范德華力，絡合聚集成團，生成可沉降的絮凝體而去除。有機分子可通過陽氧化分解成小分子而易于被絮凝劑吸附，染料和溶解態(tài)的金屬離子則可通過陰的電還原沉積作用與水體分離。廢水呈堿性時，陽溶出產(chǎn)生的金屬離子經(jīng)水解和絡合作用消耗了廢水中過多的 OH-，使pH 下降；而對于酸性廢水，金屬氫氧化物和陰電解水產(chǎn)生的 OH- 能消耗廢水中H+，使pH 上升，因而，電絮凝有中和酸堿的作用〔4〕。另外，當處理含油廢水等形成的絮體微輕、難沉降時，還可利用陰析氫或耦合后續(xù)電氣浮工藝，由電解水產(chǎn)生的O2 和H2（直徑不超過60 μm，遠小于加壓氣泡粒徑）在上浮過程中將微輕絮體帶至水面達到分離目的，而該過程無需外投PAM 等試劑和處理絮凝污泥。電氣浮還兼具一定電氧化去除COD 的功能。

  電絮凝法是一個復雜的物化技術，其核心內(nèi)容是絮凝劑的生成。對于Al 陽，電解產(chǎn)生的Al3+在水中迅速以水合離子Al（H2O）6 3+的形態(tài)存在，隨后很快水解失去H+ ，形成一系列單核絡合物，如 Al（H2O）5OH2+、Al（H2O）4（OH）2+、Al（H2O）3（OH）3 等。由于羥基鋁離子增多，剩余孤對電子，羥基配位能力未飽和，可與另一個鋁離子逐漸聚合為羥基橋聯(lián)結構，形成兩個羥基鍵橋，從而由單核鋁的絡合物緩慢聚合成表面富含羥基的多核高分子網(wǎng)狀聚合物 Alm（H2O ）x（OH ）n （3m-n），如Al2（H2O ）8（OH）2 4+、 Al16（H2O）24（OH）36 12+ 等，并zui終轉(zhuǎn)化成無定形的〔Al（OH）3〕n 絮凝劑。A. Sarpola 等〔5〕通過質(zhì)譜分析證實了有超過80種單價鋁核陽離子（Al2~13）和19 種多價鋁核陽離子（Al10~27）存在，另外，還發(fā)現(xiàn)超過45 種單價鋁核陰離子（Al1~12） 和9 種多價鋁核陰離子（Al10~32），而鋁絮凝劑的聚合度zui多可達32 個鋁。另外，除上述高分子網(wǎng)狀聚合物Alm（H2O）x（OH） n （3m-n） 外，還會生成一些氧化鋁合氫氧根的大分子聚合物，如Al13O4（OH）24 7+等，或當水體中含有NaCl 電解質(zhì)時，還會生成一些被NaCl 分子包覆的絮凝劑如〔Al2 （OH）3 （H2O）3·2.05NaCl〕3 + 、〔Al3 （OH）6 （H2O）8· 2.00NaCl〕3+等。一般地，聚合度與絮凝效率呈正相關，吳珍等〔6〕研究表明30 個鋁的聚合比13 個鋁的聚合的吸附和架橋作用強，而且有更寬的有效投量范圍。通常，低聚合度絮凝劑是通過吸附作用去除污染物粒子；而高聚合度絮凝劑則因表面積大、表面基團多，對污染物粒子通過網(wǎng)捕包覆去除，但高聚合度的絮凝劑，產(chǎn)生的后續(xù)污泥量較大，增加了處置成本。

  對于Al 陽，電絮凝劑的生成過程還受pH、 Al3+濃度、水體成分、停留時間、水流方式和氣泡生成速率等因素的影響。

  一般情況下，鋁絮凝劑在弱堿性條件下能快速聚合，但由于氫氧化鋁的兩性特征，pH 過高時聚鋁又易解離成Al（OH）4-。Jinming Duan 等〔7〕的研究表明，鋁絮凝劑在除污過程中根據(jù)pH 與絮凝劑量的不同存在兩種機理：pH 低于6.5 時，溶解的Al3+濃度小于60 μmol，Al3+在水中以水合態(tài)Al（H2O）6 3+和帶正電的單核Al（H2O）5（OH）2+、Al（H2O）4（OH）2+絮凝劑的形式存在，其主要通過電荷中和作用對帶負電污染物進行去除；pH 超過6.5 時，溶解的Al3+濃度大于60 μmol，Al3+在水中以無定形的〔Al（OH）3〕n 絮凝劑的形式存在，其通過直接吸附去除污染物。當水體有硫酸鹽時，吸附在Alm（H2O）x（OH） n （3m-n）上的SO4 2- 由于氫鍵和電荷的吸引作用〔8〕可促進更多的高分子網(wǎng)狀聚合物連接起來zui終形成無定形的〔Al（OH）3〕n 絮凝劑。

  Al3+在水體中的停留時間越長，與 OH- 水化越充分，聚鋁的聚合度和產(chǎn)量就越大，越有利于后續(xù)除污，但停留時間過長會降低電絮凝的時空效率。電絮凝法通常采用序批間歇式或循環(huán)流動式的水流設置來保證金屬離子的水化聚合及絮凝過程的*和。

  陰析氫反應會產(chǎn)生微氣泡，當其生成速率很高時，會擾亂金屬離子的聚合，絮凝劑生成慢且聚合度和致密度小。

  對于鐵陽，隨pH 變化溶出的鐵離子會發(fā)生氧化還原反應和水解、聚合等復雜過程。D. Lakshmanan 等〔1〕研究了鐵陽的氧化情況，發(fā)現(xiàn)鐵陽溶出的 Fe2+在pH 為6.5~7.5 時較少發(fā)生氧化，并且在低DO 濃度下保持可溶性Fe2+狀態(tài)，而隨著DO 濃度的增加，則以Fe2+和難溶的Fe（OH）3/FeOOH 狀態(tài)共存； pH=8.5 時，F(xiàn)e2+會迅速氧化成Fe3+并水解為Fe（OH）3/ FeOOH，其間Fe3+在水中主要以水合態(tài)Fe（H2O）6 3+的形式存在，當遇到水中的—OH 時會水解成一系列單核水解產(chǎn)物Fe（H2O）5（OH）2+、Fe（H2O）4（OH）2+等。同樣這些單核水解產(chǎn)物由于羥基的配位數(shù)未達飽和，在相鄰羥基的鍵橋作用下可聚合成大分子聚合物并zui終形成γ-FeOOH 沉淀。鐵絮凝劑生長的快慢主要由鐵溶出速率和pH 決定，在鐵溶出速率一定時，pH 在6~10 有利于γ-FeOOH 的生成。如D. Lakshmanan 等〔9〕在電絮凝除砷的研究中發(fā)現(xiàn)，電解 2 min 后，在pH=8.5 的水體中，F(xiàn)e3+已全部聚合成 γ-FeOOH。