高壓脈沖電絮凝電催化廢水處理設(shè)備的工作原理

高壓脈沖電絮凝電催化廢水處理設(shè)備的工作原理 高壓脈沖電凝 技術(shù)突破傳統(tǒng)低電壓、大電流的電解法，而采用高電壓小電流-高壓脈沖電凝法。該法采用電化學(xué)原理，借助外加高壓電作用產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，經(jīng)單一電凝設(shè)備即可對廢水中的有機物或無機物進(jìn)行氧化還原反映，進(jìn)而凝聚、浮除，將污染物從水體中分離，可有效地去處廢水中的COD、重金屬、SS、油、磷酸鹽等各種有害污染物。電絮凝工藝可破壞分子的穩(wěn)定性，使環(huán)狀分子開環(huán)、大分子斷鏈，從而大幅度改善廢水的可生化性。應(yīng)用對象包括：染料廢水、印染廢水、垃圾滲濾液、制藥廢水、造紙廢水、電鍍廢水、制革廢水等。

電絮凝設(shè)備的工作原理是：給多組并聯(lián)的極板接通直流電，在極板之間產(chǎn)生電場，使待處理的水流入極板的空隙。此時通電的極板會發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，溶出Al3+或Fe2+等離子并在水中水解而發(fā)生絮凝反應(yīng)，在此過程中，同時發(fā)生電氣浮、氧化還原等其他作用，這些作用的結(jié)果，使水中溶解性、膠體和懸浮態(tài)污染物得到有效轉(zhuǎn)化和去除。包括以下幾方面的作用：

(1)絮凝作用：可溶性陽極例如鐵、鋁等陽極，通以直流電后，陽極失去電子后，形成金屬陽離子Fe2＋、Al3＋，與溶液中的OH-生成金屬氫氧化物膠體絮凝劑，這類新生態(tài)氫氧化物活性高、吸附能力強，與原水中的膠體、懸浮物、可溶性污染物、細(xì)菌、病毒等結(jié)合生成較大絮狀體，經(jīng)沉淀、氣浮被去除。這一過程與化學(xué)絮凝的機理相似，包括電荷中和、吸附架橋、壓縮雙電層等過程。 (2)氣浮作用：電解過程中當(dāng)電壓達(dá)到水的分解電壓時，在陰極和陽極上分別析出氫氣和氧氣，生成的氣體以分散度高的微小氣泡的形式出現(xiàn)，與原水中的膠體、乳狀油等污染物粘附在一起浮升至水面而被去除。電絮凝產(chǎn)生的氣泡遠(yuǎn)小于加壓氣浮產(chǎn)生的氣泡，因而其氣浮能力更強，對污染物的去除效果也好。 (3)氧化作用：電解過程中的氧化作用分直接氧化和間接氧化。直接氧化，即污染物直接在陽極失去電子而發(fā)生氧化。間接氧化，利用溶液中的電極電勢較低的陰離子，例如OH-、Cl-在陽極失去電子生成新的較強的氧化劑的活性物質(zhì)［O］、Cl2等，利用這些活性物質(zhì)使污染物失去電子，起氧化分解作用，以降低原液中的BOD5、CODcr、氨氮等。

(4)還原作用：電解過程中的還原作用分直接還原和間接還原。直接還原，即污染物直接在陰極上得到電子而發(fā)生還原作用。間接還原，即污染物中的陽離于首先在陰極得到電于，使得電解質(zhì)中高價或低價金屬陽離于在陰極上得到電子直接被還原為低價陽離子或金屬沉淀。

3、電絮凝設(shè)備特點:

（1）電絮凝工藝在重金屬廢水破絡(luò)處理、含油廢水破乳除油、印染廢水脫色降COD、提高難降解有機廢水的可生化性、細(xì)小懸浮顆粒的脫穩(wěn)沉降等方面，具有其他水處理工藝不可替代的優(yōu)勢；

（2）由于不用加藥，電絮凝工藝產(chǎn)生的污泥量通常比其它處理工藝少40%，污泥密實度高，從而大大降低了污泥的處置費，同時也實現(xiàn)了污水處理工藝的清潔生產(chǎn)；

（3）設(shè)備自動化程度高，操作簡單，對操作人員的要求很低，運行平穩(wěn)，出水水質(zhì)穩(wěn)定，設(shè)備處理時間短、處理效率高；

（4）電絮凝處理工藝在項目投資方面與其它處理工藝的項目投資基本相當(dāng)，但通常電絮凝處理工藝運行成本僅為其它處理工藝運行成本的1/3到1/2之間； （5）電絮凝法產(chǎn)生的氫氧化物比化學(xué)法絮凝劑的活性高，凝聚吸附能力強, 處理效果好，所需金屬離子的量只有化學(xué)混凝法的1/3左右，并且不會因向水中投加藥劑而使水中陰離子含量增加；

（6）電絮凝處理設(shè)備設(shè)計緊湊，占地面積小，僅為化學(xué)法處理設(shè)施占地面積的1/5。

電絮凝是一個復(fù)雜的過程, 在電場的作用下金屬電極產(chǎn)生陽離子, 在進(jìn)入水體時有許多物理化學(xué)現(xiàn)象, 從離子的產(chǎn)生到形成絮體包括三個連續(xù)階段:

( 1) 在電場的作用下, 陽極產(chǎn)生電子形成“ 微絮凝劑”鐵或鋁的氫氧化物;

( 2) 水中懸浮的顆粒、膠體污染物在絮凝劑的作用下失去穩(wěn)定性;

( 3) 脫穩(wěn)后的污染物顆粒和微絮凝劑之間相互碰撞, 結(jié)合成肉眼可見的大絮體。

由于電絮凝過程中電解反應(yīng)的產(chǎn)物只是離子, 不需要投加任何氧化劑或還原劑, 對環(huán)境不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生污染, 是一種環(huán)境友好水處理技術(shù)。

電絮凝技術(shù)可處理多種廢水, 處理高濃度、難生化降解、氨氮含量高的廢水更具優(yōu)勢。有的廢水經(jīng)一般工藝處理還不能達(dá)標(biāo)排放, 但經(jīng)電絮凝法處理后可達(dá)標(biāo)排放, 且費用低。

高壓脈沖電絮凝電催化廢水處理設(shè)備的工作原理