電絮凝氣浮法的原理
在欲凈化的水中放置金屬鋁或鐵作陽極,在電解過程中由陽極上溶解而轉移到溶液中的三價鋁離子或二價鐵離子水解而成為分散雜質的有效絮凝劑。由電極的反應化學式表日月,由此在陽極上產生氧氣泡,在陰極上產生氣泡。
這些氣泡在上升時,就將懸浮物帶出水面,在水面上形成浮渣層;另一方面三價鋁離子(或二價鐵離子)及其水解聚合產物與懸浮雜質相互作用而發生絮凝。電絮凝氣浮法與通常的混凝法相比有很多優點:可省去投加任何化學混凝劑;電絮凝氣浮法沒有陰離子,也沒有雜質;電絮凝反應器所形成的電場,使顆粒間由原來的相互排斥變為吸引、聚結;電絮凝氣浮反應中生成的O2及H2氣浮的微小氣泡,吸附輕質懸浮顆?;蛟魉镔|,使之從水中分離出來;可以通過去除水中的懸浮物和選用特殊電極來達到去除細菌的效果。電絮凝氣浮法處理生活廢水,研究發現在一定條件下,濁度去除率可達95%,COD去除率可達59%。
該法與投加絮凝劑的化學凝聚法相比,可去除的污染物種類廣泛,反應迅速,適用PH范圍寬,而且沉渣密實、澄清效果好。廣泛適用于印染、染料化工、醫院、皮革、電鍍等行業的廢水處理。
得而價廉的金屬,以鐵為例,其基本反應過程如下:?
陽極反應:Fe+2e→Fe2+?
陰極反應:2H2O+2e→H2↑+2OH-?水解反應:Fe2++2OH-→Fe(OH)2↓?
電解生成的氫氧化亞鐵沉淀具有良好的絮凝、吸附性能,能有效地從廢水中去除污染物質。同時電解時陰極析出的氫氣能形成大量微小的氣泡,具有良好的氣浮分離效果,因此電絮凝通常也稱作電絮凝-氣浮工藝。另外,電解過程中陽極表面會發生電化學氧化反應,而電解產生的亞鐵離子和陰極析出的新生態氫具有較強還原性,因此電絮凝工藝還具有氧化還原功能。?
電凝工作原理是通過對間距為1cm—2cm或2—5CM之間的水加上一定的電壓,當脈沖電流經電極通過電解水(廢水)使水中的各種有機物破碎分解,將大分子破碎成小分子,再參與水中的電子流運動得到電子或失去電子,使?(電解床)產生電子遷移,形成電化學反應,??最終與鐵極板或鋁極板析出的鐵鹽或鋁鹽產生共沉析出,而水中重金屬離子則在一定的電壓、電流作用下先打斷其在水中復雜的絡合鏈或鰲合鏈,再參與得到電子或失去電子的置換反應(主要是與水中的Fe、Al離子)最終會有部分成為細微的分子粒狀態沉淀或仍然以金屬離子的氫氧化物沉淀形式與Fe,Al氫氧化物共沉析出。其反應是一個復雜的物理、電化學的過程,理論上所消耗的電能可以處理任何當量的COD,分子能轉換等。?
其反應???
1,?正極產生氧化反應:電解過程中的氧化作用可以分為直接氧化
即污染物直接在陽極失去電子而發生氧化;和間接氧化,利用溶液中的電極電勢較低的陰離子,廢水在惰性陽極產生OH放電而產生氧氣(O),這是一種新生化能力初生態氧,具備紫外線,次氯酸鈉,臭氧等功效,對水中有機物,無機物進行氧化。利用這些活性物質使污染物失去電子,起到氧化分解作用,以降低原液中的BOD、COD、NH3-N等。?
2,?負極產生還原反應:???電解過程中的還原作用也可以分為兩類。一類是直接還原,即污染物直接在陰極上得到電子而發生還原作用。另一類是間接還原,污染物中的陽離子首先在陰極得到電子,使得電解質中高價或低價金屬陽離子在陰極得到電子直接被還原為低價陽離子或金屬沉淀。在電解的同時陰極的離子獲得電子形成氫分子,此種初生態氫(H)具有很強的還原能力,能將六價鉻還原成三價鉻,并對許多以氧化態成分為主的色素染料將其還原成無色物質而將其去。??
3,??氣浮:?電解過程中陽極,陰極表面不斷產生氧氣和氫氣,形成很小的氣泡,分散度高,作為載體粘附?在水中的懸浮固體及油脂而上浮,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,很容易將污染物去除.而較大的顆粒以氫氧化物沉淀.?
?4,?絮凝劑;??????可溶性陽極例如鐵鋁等,通過直流電后,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,吸附能力極強,將廢水中的污染物質吸附共沉而去除。金屬極板受電化學反應析出二價鐵被氧化成三價鐵與磷酸根反應沉淀,同時氫氧化鐵和性很強,能與水中有機物,無機物凝聚產生羽膠絮凝劑而重金屬最后以氫氧化物形式沉淀,比化學投加鐵鹽,鋁?鹽,的混凝劑在廢水處理中的效果要好.
1.2?電絮凝工藝特點?
具備強氧化—自產氧化劑、強還原—自產還原劑、絮凝