电絮凝水处理技术演示文稿
- 格式:ppt
- 大小:5.10 MB
- 文档页数:18
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[1]。
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[2]。
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[3]。
以铝做电极材料为例,说明电絮凝技术原理,电极反应如下[4]:阳极反应:Al-3e-→Al3 (1)Al3 nH2O→Al(OH)n3-n nH (2)阳极反应:3H2O 3e-→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。
F.Akbal等[5]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%。
电絮凝技术介绍电絮凝作为一种常见的污水处理技术,得到了越来越广泛的应用。
为了更广泛的普及电絮凝的基础知识,方便大家更清楚透彻的了解电絮凝技术的原理,我们编写了本篇文章,并制作了相应的视频,希望对您有所帮助。
partO1电絮凝的定义及原理首先,电絮凝技术是一种电化学技术,我们来了解一下什么是电化学技术?电化学水处理技术,是指在电极或外加电场的作用下,在特定的电化学反应器内,通过一定的化学反应、电化学过程或物理过程,对废水中的污染物进行降解的过程。
电化学系统设备相对简单,占地面积小,操作维护费用较低,能有效避免二次污染,而且反应可控程度高,便于实现工业自动化,被称为“环境友好”技术。
电絮凝法,通常也叫做电气浮法,因为絮凝的过程也伴随着气浮的发生,因此可合称为“电絮凝-电气浮法”。
通过外电压作用下,产生的可溶性阳极产生阳离子体,阳离子能够对胶体污染物发生凝聚效应。
同时.,阴极在电压作用下的析出大量氢气,氢气在上浮的过程中能够将絮体上浮,电絮凝法就这样通过阳极的凝聚和阴极的絮体上浮实现污染物的分离和水的净化。
part02电絮凝的反应过程阳极材料通常以溶解性金属材料制成(一般为铝或铁),在电解时产生的A13÷或Fc3+离子生成电活性絮凝剂,来压缩胶体双电层使其脱稳,以及吸附架桥网捕作用来实现的絮凝。
阴极表面释放出的细小气泡加速了胶体的碰撞和分离过程。
阳极表面的直接电氧化作用和CI-转化成活性氯的间接电氧化作用对水中溶解性有机物和还原性无机物有很强的氧化能力,阴极释放出的新生态氢和阳极释放出的新生态氧具有较强的氧化还原能力。
具体电絮凝的反应过程可以参照下面视频:图1IEVADEST乳化液蒸发设备当然,电化学反应器内进行的化学过程是及其复杂的。
在反应器中同时发生了电絮凝、电气浮和电氧化过程,水中的溶解性胶体和悬浮态污染物在混凝、气浮和氧化作用下均可以得到有效转化和去除。
part03电絮凝技术的优势电絮凝技术发展至今己有130余年的历史,将电化学法应用在水处理过程中的理论最早于1889年由英国学者P.P.STRoKAeH提出,是一种兼具化学絮凝和电化学技术特点的环境友好型水处理工艺。
废水电絮凝处理技术介绍1.电絮凝技术简介电絮凝是一种使用电能代替昂贵的化学试剂,能够同时祛除水中的重金属、悬浮固体、乳化有机物和其它多种污染物的电化学过程。
我们引进的这种专利技术对电絮凝技术进行了关键性的改进。
这些改进使得该系统的设备可以在较大规模上、经济、洁净而可持续地处理废水。
通常,很难治理的废水需要多种不同的化学药剂和流程来处理,但是其效果仍远不如电絮凝技术在一个步骤之内就能达到的指标。
我们美国的合作伙伴使用这一具有创新性和改进过的技术来做自家电镀厂的废水处理。
在七年多的时间里,使用该技术使其电镀厂排除的废水一直都能满足美国国家环保署制定的可排放水中重金属祛除的严格标准。
其它的化学处理方法,例如氯化铁、硫酸铁、石灰、铬消除法等都很少能保持这样优秀的记录。
我们的电絮凝系统可靠地运行了多年,在处理废水方面有很多极为成功的经验。
一个建在南非的电絮凝系统可以治理含有63种特种化学物质的废水,这是用其它办法不可能完成的。
在欧洲的一个电絮凝系统使一个制革厂可以排放的废水比以往任何时候都要更洁净,并且还能够同时回收大量的高级铬。
设在加拿大的一个电絮凝系统可以在处理船燃料舱和船底的冷凝物的同时,处理回收油中的水。
墨西哥的一个电絮凝系统可以处理含有多种有害废物和材料的金属加工液体。
在美国安装的该系统可以处理拉模铸造、电镀、电子工业、飞机整修、电厂冷却塔中,以及其它许多生产过程中产生的和多种工业废水。
另外,我们引进的电絮凝技术还在美国国家环保署(EPA)的环保技术验证项目(ETV)中被认可为优良的技术。
电絮凝技术将电场施加在由铸铁或钢制成的消耗性电极上。
受电场作用产生的强大氧化和收缩的影响,发生了许多在常规状况下不会出现的反应。
例如:一个步骤之内就可以完成铬从6价到3价的化学还原。
由于不添加其它化学物质到废水中,因此许多金属都是可以回收的。
上方左侧的图是一个架在滑道上的系统,右侧是一个安全壳以及电极。
电絮凝技术的其它应用还包括将被污染的水源变成可饮用水,例如在农村地区被砷、重金属、甚至是未经处理的污水所污染的井水。
电絮凝设备污水处理技术1. 介绍随着现代工业的进展和城市化进程的加快,工业和生活污水对环境构成日益严重的威逼。
传统污水处理方法的存在确定的弊端,如耗能耗费大、污泥处理难度大等。
电化学技术作为一种新型的污水处理技术,涵盖了电絮凝、电沉淀、电氧化等多种方法,在能源利用率、处理效果和维护成本等方面都有巨大优势。
本文将侧重介绍电絮凝设备在污水处理方面的应用与优势。
2. 原理电絮凝技术是利用外加电场将溶液中带电的污染物分别除去的一种技术,该技术可通过多个步骤实现:1)通过在特定pH条件下添加电解质,形成电极间的电荷层,并与悬浮物等杂质混合;2)将高压电场施加于污水中,使带电的固体或胶体污染物向电极移动并发生凝集,最后形成大块的固体;3)通过慢速沉降或过滤的方式割去沉积到底部的污染物,来实现对污染物的去除。
3. 设备和应用电絮凝设备紧要有基于膜片技术的电化学反应池和符合钝化电极的电化学反应池两种类型。
基于膜片技术的电化学反应池:该类型的电化学反应池接受层流式的结构并且在电解液中配有特定的膜片来分别阳离子和阴离子。
污染物通过漂流到正极上发生凝集实现去除。
该设备不仅适合于工业废水处理,还可用于海水脱盐和医疗废水处理等领域。
符合钝化电极的电化学反应池:在符合钝化电极的电化学反应池中,污染物离子与电极表面上的金属反应,从而实现去除,不同于膜片技术,其强制电流不仅可使粒子产生凝集,还能够使氧化和还原电荷平衡,在污染物进入反应池之前,可先行加入混合料,使其溶解并最大程度的减小部分易被污染物吸附的颗粒的体积。
该类型的设备同样广泛应用于工业和农业废水处理领域,具有更高的容量和效率。
此外,在一些地区,该设备也被用于水资源回收和污泥处理等领域。
4. 优势电絮凝设备的优势紧要包括以下几点:1.高效:电化学技术相比传统的污水处理技术,处理效果更好。
由于在电化学过程中没有化学药品的添加,且处理速度快,一般只需要几分钟到几个小时就可完成。
电絮凝原理电絮凝是一种利用电化学原理来去除水中悬浮物和胶体物质的方法。
它是利用电解池中的电场作用,使悬浮物和胶体物质在电场作用下发生聚集和沉淀,从而达到净化水质的目的。
电絮凝原理是通过电解池中的电极产生的电场,将水中的杂质聚集在一起,形成较大的絮凝体,然后通过沉淀或过滤的方式将其去除,从而达到净化水质的目的。
电絮凝原理的核心是电解池中的电场作用。
电解池通常由两个电极组成,分别是阳极和阴极。
当外加电压作用于电解池时,阳极和阴极之间会形成一个电场。
在这个电场中,水中的悬浮物和胶体物质会受到电场力的作用,发生聚集和沉淀的过程。
具体来说,当电场作用于水中的悬浮物和胶体物质时,它们会带上电荷,并在电场力的作用下向电极移动。
在移动的过程中,它们会相互碰撞并聚集在一起,形成较大的絮凝体。
这些絮凝体会随着电场的作用逐渐增大,最终沉积到电解池的底部,或者通过过滤的方式去除。
电絮凝原理的关键在于如何有效地利用电场力将水中的悬浮物和胶体物质聚集在一起。
为了达到这个目的,需要合理设计电解池的结构和电场的分布,以及选择合适的电解液和电极材料。
此外,控制电解池的电压和电流,以及调节电解液中的pH值和温度等因素也是非常重要的。
除了上述因素外,水质的特性也会对电絮凝的效果产生影响。
比如水中的离子浓度、溶解氧含量、水温等因素都会影响电絮凝的效果。
因此,在实际应用中,需要根据不同的水质特点来调整电絮凝的工艺参数,以达到最佳的净化效果。
总之,电絮凝原理是一种利用电场力将水中的悬浮物和胶体物质聚集在一起,然后通过沉淀或过滤的方式去除的方法。
它的核心是通过电解池中的电场作用,使水中的杂质发生聚集和沉淀。
在实际应用中,需要合理设计电解池结构、控制工艺参数,并根据水质特点进行调整,以达到最佳的净化效果。
希望本文能够帮助您更好地理解电絮凝原理及其应用。
电絮凝工艺技术原理
电絮凝是利用电化学方法产生氢氧化物作为凝聚剂净水的一种工艺。
作为阳极,在电流作用下,金属离子进入水中与水电解产生的氢氧根形成氢氧化物,氢氧化物絮凝将杂质颗粒吸附,生成絮状物。
电絮凝净水的基本原理,如图所示:
金属阳极可以是铝或铁。
如铝作阳极时,当直流电源通电后,阳极金属放电成为金属离子并进入水中。
Al-3e-→Al3+
水被电解:
H2O→H++OH-
带正电荷的氢离子在阴极上获得电子成为氢气。
2H++2e-→H2
带有负电荷的氢氯根离子向阳极移动,并在阳极放电,生成新生态的氯。
4OH-+4e-→2H2O+2[O]
在阴极产生氢气气泡,在阳极产生氧气气泡,这些气泡上升时,就能将悬浮物带到水面,于是在水面上就形成了浮渣层,带到水面的物质增多后,浮渣层就变密或变厚。
过程中产生的Al3+与OH-反应生成Al(OH)3,这是一种活性很强的凝聚剂。
反应生成的氢氧化铝或氢氧化铁,与水中的悬浮颗粒生成絮状物,这些絮状物相对密度较小时就上浮分离,相对密度较大时则向下沉淀分离。
因此在通直流电的过程中,就同时有两个作用:一个是产生的气体将悬浮物带到水面形成浮渣层进行分离,另一个是反应生成的氢氧化铝或氢氧化铁是凝聚剂,可以使悬浮小粒凝聚起来,依靠相对密度的不同上浮分离或沉淀分离。
此外,电絮凝还有共沉淀作用,即电絮凝时产生Fe(OH)3与水中金属氢氧化物共沉淀,如果铝作阳极时,形成的Al(OH)3还能吸附水中的硅化物和氟化物。
同时,在阴、阳电极处可发生氧化、还原作用,还可以去除水中的一些有害物质,如氰根被氧化变成CO2和N2而除去,水中Cr6+被还原成毒性较小的三价铬。