电絮凝水处理技术(最新)
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电絮凝处理方法简介【摘要】电絮凝是近年来才发展的一种技术,目前已广泛应用于污废水处理中。
本文介绍了其处理的基本原理,并就其在水处理过程中的影响因素和优缺点进行了探讨。
【关键词】电絮凝,废水处理一、电絮凝处理废水的原理:电絮凝又称电气浮,是一种运用电解和电混凝原理除去废水中有毒有害物质的方法。
它主要是使用可溶性金属铁或金属铝作电极进行电解,一方面可溶性金属电极在阳极上产生出的金属离子与水溶液离解产生的OH-结合生成氢氧化物胶体,能和水中有机和无机杂质发生絮凝作用,以去除废水中的悬浮物。
另一方面,在阴极,通过电解水产生的氢气,会以微小气泡形式逸出,可以携带废水中的絮状物和油类物质,一起上浮,产生气浮作用,达到分离和净化的效果。
同时,在电凝过程中,阳极表面会产生大量中间产物,如原子态氧,羟自由基、可以氧化水中的有机物,去除水中的CODcr,同时使难降解的大分子有机污染物发生断链反应,生成易降解的小分子有机物,提高废水的生化性,而阴极表面在电凝过程中会产生原子态氢,具有很强的还原能力,可将显色的成分还原成无色物质,从而去除废水中的色度。
电极反应方程式如下:阳极:4Fe(s)―― 4Fe2+(aq)+8e一或Al(s)——Al3+(aq)+3e一4Fe2+(aq)+10H2O(1)+O2(g)——4Fe(OH)3(S)+8H+8OH一一8e一——4H2O+4[O]2[O]=02(石墨――石墨电极)阴极:8H++8e一一4H2(g)总电极反应:4Fe(s)+10H2O(1)+O2(g)——4Fe(OH)3(s)+4H2(g)或6H2O+2A1——2A1(OH)3(s)+3H2电絮凝具有较好的凝聚效果.在常规的水处理系统中,一般靠投加混凝剂和助凝剂,来形成比较大的矾花,以达到去除废水中的悬浮物和有机物.常用的铁系或铝系混凝剂一般为固态,为保证加药连续运行,一般需设置化药池和储药池,调制成一定比例后再通过计量装置投加,运行和管理比较复杂.而采用电絮凝处理技术,可以通过改变电流和电压来控制氢氧化物生成的量,省去了常规的配药、加药等一系列设备,运行和管理方便。
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%。
电子絮凝工艺在火电厂废水处理的应用本文根据某电厂工程实例,说明了电子絮凝工艺在火电厂含煤废水处理中的应用,为传统含煤废水处理系统改造工程提供经验与借鉴。
火力发电厂;含煤废水处理;应用火电厂含煤废水主要来源于输煤系统冲洗产生的废水、煤场喷淋水、输煤系统除尘排水及煤场区域收集雨水。
含煤废水具有悬浮物浓度高,浊度大,色度深等特点。
电厂含煤废水浓度较高,不适合混入工业废水处理系统进行综合处理。
选择含煤废水处理工艺主要考虑的去除效果,确保出水浓度满足10~20;同时选用的处理工艺运行维护工作量不宜过大且运行费用不宜过高。
目前很多国内火电厂含煤废水处理系统处理结果非常不理想,严重影响后续工业废水处理,造成工业废水出水悬浮物浓度高,色度大,有相当一部分含煤废水处理系统由于处理效果太差、运行维护工作量大或费用过高而停运成为摆设。
本文依据南方某火电厂含煤废水处理系统改造项目工程实例,探讨电子絮凝工艺在火电厂含煤废水处理中的应用,为传统含煤废水处理系统改造工程提供经验与借鉴。
1原含煤废水处理系统存在的问题原含煤废水设有加药混凝+膜过滤工艺系统,废水处理能力为303,日处理水量为7203,调节池容积为6003。
原有设施处理容量太小,且因运行维护工作量大、运行费用较高而停运多年,设备陈旧已不能使用。
11加药混凝+膜处理系统工艺流程。
原含煤废水处理系统工艺流程为废水→调节池→混凝沉淀箱→膜式过滤器→清水池。
12系统设备。
原含煤废水加药混凝+膜处理工艺系统主要设备包括煤水提升泵、综合处理机、煤泥提升泵、中间水泵、中间水箱、膜式过滤器、回用水泵、刮泥机、加药系统、就地控制系统。
13存在的问题。
该电厂原含煤废水处理系统需处理一期煤场和二期煤场含煤废水共503,现有处理容量太小废水处理能力为303。
原含煤废水处理采用加药混凝过滤工艺,系统的运行需安排专业人员定时添加化学絮凝剂,并细心运行维护,同时,需定期更换过滤膜,使得运行成本高。
RWEC高频同轴电絮凝系统污水处理技术一、电絮凝的技术背景:凝聚是在水处理中最重要的物理化学操作方法之一。
我们惯于用凝聚来描述液体中不稳定的微小颗粒凝集成较大的颗粒这个过程。
液体中的污染物:如重金属离子、有机无机的溶解物基本上都是以带电的状态存在于溶液中。
Schulze曾经在1882年指出,在液体中加入带有与溶解物相反电荷的离子,使溶解物体不稳定而凝集,从而可用沉淀和过滤的方法予以清除。
有很多种方法可以达凝聚的目的,化学凝聚方法是常用的方法之一。
但是因为这种处理方法费用较高并产生大量的污泥,所以现在很少使用。
生物的方法由于处理过程比较复杂,很难普遍使用。
而电凝聚系统是利用电化学的原理,在电流的作用下溶解可溶性电极,使其成为带有电荷的离子并释放出电子。
产生的离子与水电离后产生的(OH-)结合,生成有絮凝作用的化合物。
另外释放出的电子还原带有正电的污染物,从而达到去除液体中污染物的目的。
电絮凝可以一次完成氧化、还原、絮凝、气浮的过程,是污水处理的一个很好的选择。
但是一般电絮凝还存在一下几个问题:1)处理污水时,若要达到较好的处理效果,则需要较长的停留时间,这对于水量比较大的污水处理工程难以适用;2)对高浓度的有机污水进行处理时,电极消耗比较大,造成运行成本较高;3)对一些溶解性比较强的物质,去除率有限,独立使用很难做到达标排放。
由于存在以上几个问题,所以几乎没有一个电絮凝设备可以独立处理含有较复杂污染物的污水或独立作为液体净化设备。
二、RWEC型高频同轴电絮凝系统高频同轴电絮凝是在传统电絮凝技术的基础上发明的。
在深入的研究了不同污染物在各种电场条件下发生的电化学反应和产生的结果后,总结了使用的电源高低、电流密度的大小、电源的形式(如直流、脉冲及频率的高低)、各种敏化剂在不同电场下发生的诱导催化氧化的作用、电极的形状等后,研究发明了RWEC同轴电絮凝反应器和与其配备的RWEP自适应智能化电源的RW型高频同轴电絮凝系统。
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。
电絮凝——超滤集成技术处理洗浴废水摘要:采用电絮凝-超滤集成技术处理洗浴废水,实验研究了电极材料、电流密度、电解时间和电导率等因素对电解洗浴废水COD、浊度去除率的影响,并确定了超滤膜的清洗周期和清洗方法。
结果表明,电解工艺中Al电极较Fe 电极具有更好的处理效果,电絮凝-超滤集成技术对洗浴废水的COD和浊度的去除率分别为85%和95%以上,超滤透过液达到了生活杂用水标准。
超滤膜清洗周期为12天,采用化学清洗和水力冲洗相结合的清洗方法可使超滤膜的通量恢复。
关键词:洗浴废水电絮凝超滤国内洗浴废水的处理方法主要是生物法,而且由于设备占地面积大、操作复杂不适合浴池使用。
电絮凝法是近几年发展起来的新型水处理技术,与常规化学、生物处理技术相比,电解方法无须投加絮凝剂、氧化剂等药剂,对水质无二次污染。
本文采用电絮凝与超滤结合工艺去除洗浴废水中的污染物,达到洗浴废水再生作为生活杂用水的目的。
研究不同条件下,电絮凝-超滤工艺对洗浴废水的处理效果[1-3]。
1 实验部分1.1 洗浴废水水质实验用洗浴废水取自内蒙古工业大学学生浴池,洗浴废水中所含的污染物主要有人体皮肤分泌物、毛发、污垢、合成洗涤剂和香料,以及细菌、真菌、大肠杆菌和病毒。
长期检测洗浴废水的COD为150~540mg/L,浊度为50~110NTU。
1.2 实验步骤洗浴废水处理实验流程如图1所示。
洗浴废水先加入到容积1L的电解槽中,极板间距为10mm,经过电解后,去除上层悬浮物和沉淀的絮凝物,再用高压泵将清液送至超滤装置。
经超滤处理的透过液移走,分别进行COD和浊度的测量,浓水回到原料箱循环处理。
1.3 实验仪器直流稳压电源(北京大华仪器厂);数字浊度仪(上海第三光学仪器厂);数字电导率仪(江苏电分析仪器有限公司);自制超滤装置(GM2540C超滤卷式膜组件);极板有效尺寸(35mm×90mm×1mm)。
1.4 分析方法浊度采用浊度仪法测定,COD采用国标GB 11914-1989的方法测定。
废水处理新技术——电絮凝水处理方法1.1电絮凝过程的溶液物理化学要素影响电絮凝过程的溶液物理化学性质主要包括:PH、电导率、阴离子种类和数量、阳离子种类和数量、水温等。
1.1.1 PH的影响在水和废水处理中,PH对于许多物理化学过程均有着重要的影响,尤其是对于电化学反应和化学絮凝过程。
在一定条件下,电化学溶解出来的AI3+经过水解、聚合或配合反应可形成多种形态的配合物或聚合物以及AI(OH)3。
AI3+的单核配位化合物的形成机理如下:AI3++H2O AI(OH)2++H+ (4-19)AI(OH)2++H2O AI(OH)2++H+ (4-20)AI(OH)2++H2O AI(OH)3+H+ (4-21)AI(OH)3+H2O AI(OH)4-+H+ (4-22)当AI3+浓度较高或随着水解时间的延长溶液发生陈化时,可形成多核配位化合物和AI(OH)3沉淀。
AI3+ AI(OH)n3-n AI2(OH)24+ AI13聚合体 AI(OH)3(4-23)在PH=4~9的范围内,电化学产生的AI3+及其水解聚合产物包括AI(OH)2+、AI(OH)2+、AI2(OH)24+ 、AI(OH)3 和多核配位化合物[如AI13(OH)327+]等[2],表面带有不同数量正电荷,可发挥吸附电中和及网捕作用。
当PH>10时,水中铝盐主要以AI(OH)4-的形态存在,絮凝效果急剧下降。
而在极低的PH条件下,电解产物以AI3+存在,几乎没有任何吸附作用,主要发挥压缩又电层作用。
在化学混凝过程中,一般需加入碱调节出水的PH,这是因为加入混凝剂后通常导致溶液PH降低。
在电絮凝过程中,当进水PH在4~9的范围内时处理后水PH通常会有所升高,这是由于阴极析出H2导致了OH-浓度的升高(在电絮凝过程中生成的AI3+和OH-之间比例为1:3,而在PH=5~6范围内AI发生水解时这一比值通常在2~2.5之间,因此出现OH-积累);但当进水PH>9时,电絮凝出水的PH通常会下降。
工业废水处理新技术——电絮凝技术摘要:我国工业废水的排量日益增加,且国家相关排放标准逐步严格,这就意味着废水处理行业将迎来黄金发展期。
废水可应用多种技术处理,本文介绍一种新工业废水处理技术--电絮凝技术,就其在工业废水中的优势、原理及其应用做了具体介绍。
关键词:工业废水处理;电絮凝;应用1我国工业废水的现状工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液。
其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品及生产过程中产生的污染物。
工业废水主要来源于化工业、纺织业、造纸业、钢铁、电力等行业。
我国工业废水来源中,化工行业、钢铁行业、电力行业、造纸行业、纺织行业和其他行业占比分别为20.7%、16.6%、15.8%、14.5%、11.3%和21.9%。
据中国产业调研网发布的《中国工业废水处理行业调查分析及市场前景预测报告(2015-2021年)》显示,工业废水治理有望成为“水十条”核心内容,“水十条”目前已报请国务院审议。
工业废水处理将是其核心内容之一,治理投资分为新建项目“三同时”投资和存量企业废水治理技术改造投资两部分。
“水十条”政策将强力推动工业废水污染的治理,工业废水治理行业将迎来黄金发展期。
对于新建工业项目(“三同时”项目)的废水处理设施投资需求,涉及行业众多,在结构调整和节能减排要求的大背景下,预计大部分工业行业将不会新建产能。
新增废水处理设施投资将主要集中在电力(包括火电与核电)、石化、煤化工、钢铁等行业。
2电絮凝技术2.1电絮凝的优越性在处理废水方面,除了使用大型水处理设备,还有很多水处理药剂可以选择。
但有的药剂二次污染比较严重,电絮凝就是一种对环境二次污染较小的废水处理技术。
而且现在电力工业的发展使得电絮凝用于处理废水的成本大大降低。
电絮凝处理废水一般都不需要另外添加其他水处理药剂,且体积小、占地面积少,后期处理也简单。
这些优点是其他技术不具备的。
现已逐渐成为处理重金属、氟离子以及染料等无机、有机废水的有效方法。
电絮凝去除硅的解答电絮凝去除硅的解答导语:电絮凝是一种常用的水处理技术,被广泛应用于废水处理、饮用水净化等领域。
在水处理过程中,硅是一个常见的污染物之一,它会对水质造成负面影响。
本文将深入探讨电絮凝去除硅的原理、方法和应用,旨在帮助读者更全面地理解电絮凝技术在硅去除方面的优势和局限性。
一、电絮凝去除硅的原理电絮凝是通过电化学反应促进悬浮物聚集形成絮体,从而达到固液分离的目的。
在电絮凝去除硅的过程中,主要依靠两种机制:化学沉淀和电化学絮凝。
1. 化学沉淀硅在水中主要以硅酸盐形式存在,其离子化合物包括硅酸根离子(SiO4)和亚硅酸根离子(H2SiO3)。
在适当的pH条件下,硅酸盐会与电解质中的金属离子发生反应,生成不溶性的沉淀物,如金属硅酸盐。
这个过程称为化学沉淀,可以有效去除水中的硅。
2. 电化学絮凝电化学絮凝是指利用电化学方法在电场作用下,将溶解态或胶态的硅聚集成絮体,进而实现去除的过程。
在电化学絮凝过程中,电极表面的气泡产生和沉降是形成絮体的关键。
通过施加适当的电流密度和电解质浓度,可以有效促进絮凝效果,使硅聚集成较大的絮体,便于后续的固液分离。
二、电絮凝去除硅的方法电絮凝去除硅主要采用电解槽反应池,通过控制反应条件和电极材料等因素来实现去除效果。
以下是常用的电絮凝去除硅的方法:1. 选择适当的电极材料电极材料的选择对电絮凝去除硅的效果有重要影响。
常用的电极材料包括铁、铝、钛等。
这些材料能够在适当的电位下释放金属离子,与硅酸盐反应形成沉淀物。
电极表面的产气作用能够帮助形成絮体。
根据实际情况选择合适的电极材料,是提高电絮凝去除硅效率的关键。
2. 优化电解槽反应条件优化反应条件对电絮凝去除硅的效果也起到至关重要的作用。
选择适当的pH值可以促进硅酸盐与金属离子的反应,生成不溶性沉淀物。
适当的电流密度和电解质浓度也能够影响絮凝效果,过高或过低的值都可能降低去除率。
在实际应用中需要根据水质情况和处理目标进行综合调控。