電絮凝在廢水處理中的應用

———電絮凝在廢水處理中的應用電絮凝具有效率高、污泥產(chǎn)量小、不需要外加化學藥劑、設備簡潔、操控維護便利、易于自動化掌握等優(yōu)點，被廣泛應用在去除廢水中重金屬、油、顆粒物、有機物等方面。

1、電絮凝處理廢水作用機理

在外接直流電場的作用下，陽極在溶液中氧化溶解產(chǎn)生鋁離子或鐵離子，這些金屬離子在相宜pH下水解，產(chǎn)生一系列相應的水解產(chǎn)物，這些水解產(chǎn)物有優(yōu)良的絮凝效果，可以通過壓縮雙電層、吸附架橋、網(wǎng)捕卷集等作用將污染物聚集再進行固液分別;同時還會發(fā)生電解氧化還原、電解氣浮等其他作用。

2、電絮凝處理廢水的影響因素

2.1極板

鐵極板產(chǎn)生的絮體小而密實，沉降快速，但出水常顯黃色，斷電時鐵極板易連續(xù)銹蝕。而鋁極板產(chǎn)生的絮體大而松散，沉降緩慢，但不產(chǎn)生色度且吸附力量強。

極板間距也會影響絮凝劑生長和后續(xù)絮凝效果。李智等在討論電絮凝處理反滲透濃水時發(fā)覺，極板間距為電絮凝去除COD的主要影響因素。極板間距過大，會導致電解效率低，濃差極化增加;極板間距過小，易發(fā)生短路和絮團在極板間的堵塞，降低極板的有效電解面積。

2.2電流密度

在肯定范圍內，電流密度大，絮凝劑產(chǎn)生量就多，電絮凝效率就高。然而，電流密度過大易引起電極過度極化，加速電極鈍化，增加極板和電能消耗而不提高處理效率。

2.3pH

pH過低或過高都不利于絮凝劑的生成，聚鐵、聚鋁在中性或弱堿性(pH在6~9)條件下，分別形成無定型：[Al(H2O)3]和無定型Fe(OH)3，其吸附力量強，混凝效果好。

2.4電解時間

電解時間假如小于最佳反應時間則會導致電絮凝過程未產(chǎn)生足夠的羥基協(xié)作物與目標污染物反應或兩者未有充分的反應時間，此時處理效果會大大降低。而超過最佳反應時間時，去除率基本不變，但是能耗增加。

3、電絮凝處理廢水的應用

3.1電絮凝處理重金屬廢水

李萌等采納以鋁管為電極的電絮凝法去除電鍍廢水中重金屬離子，結果表明，初始銅離子質量濃度41.05mg/L，鎳離子質量濃度8.70mg/L，在最佳條件下，廢水中的Cu2+和Ni2+的去除率可以達到98.98%、95.29%，電耗為6kW·h/m3。

Akbal等發(fā)覺，當采納Fe-Al作為電極時，最佳條件下，廢水中的Cu2+、Cr6+及Ni2+的去除效率均能達到100%，電耗為10.07kW·h/m3，電極材料消耗為1.08kg/m3。

3.2電絮凝處理含磷廢水

程笑婕等采納電絮凝除磷，結果表明，原水中磷質量濃度8mg/L，脈沖電流密度為16.07A/m2，占空比為89.02%，電極間距為1.98cm，此條件下磷去除率達78.67%，電耗為0.023kWh/m3。

3.3電絮凝處理染料廢水

LiuHuijuan等采納鋁板處理酸性紅-14染料廢水，最佳條件下COD和色度的去除率分別可達85%、95%。

3.4電絮凝處理含油廢水

M.Aoudjehane等以鐵板為陽極處理油乳膠，最佳條件下，COD、SS的去除率分別達到72%、98%，耗電量為0.54kW·h/m3。

張國輝等采納電絮凝處理乳膠漆廢水，結果表明，乳膠漆廢水水質指標COD為6280mg/L，SS質量濃度21000mg/L，最佳條件下，COD去除率可達06%，懸浮物去除率可達99.77%。

4、結論

電極材料、電流密度、pH、電解時間等因素主要通過掌握絮體的形態(tài)和數(shù)量、電解氧化還原反應的進程進而影響電絮凝的處理效果。電絮凝產(chǎn)生的絮凝劑活性高、效果好，設備操控簡潔，產(chǎn)泥量低。但由于廢水種類眾多，差異較大，為保證電絮凝處理效果，需針對性地進行電絮凝試驗，摸索最佳的工藝參數(shù)。

電絮凝具有效率高、污泥產(chǎn)量小、不需要外加化學藥劑、設備簡潔、操控維護便利、易于自動化掌握等優(yōu)點，被廣泛應用在去除廢水中重金屬、油、顆粒物、有機物等方面。

1、電絮凝處理廢水作用機理

在外接直流電場的作用下，陽極在溶液中氧化溶解產(chǎn)生鋁離子或鐵離子，這些金屬離子在相宜pH下水解，產(chǎn)生一系列相應的水解產(chǎn)物，這些水解產(chǎn)物有優(yōu)良的絮凝效果，可以通過壓縮雙電層、吸附架橋、網(wǎng)捕卷集等作用將污染物聚集再進行固液分別;同時還會發(fā)生電解氧化還原、電解氣浮等其他作用。

2、電絮凝處理廢水的影響因素

2.1極板

鐵極板產(chǎn)生的絮體小而密實，沉降快速，但出水常顯黃色，斷電時鐵極板易連續(xù)銹蝕。而鋁極板產(chǎn)生的絮體大而松散，沉降緩慢，但不產(chǎn)生色度且吸附力量強。

極板間距也會影響絮凝劑生長和后續(xù)絮凝效果。李智等在討論電絮凝處理反滲透濃水時發(fā)覺，極板間距為電絮凝去除COD的主要影響因素。極板間距過大，會導致電解效率低，濃差極化增加;極板間距過小，易發(fā)生短路和絮團在極板間的堵塞，降低極板的有效電解面積。

2.2電流密度

在肯定范圍內，電流密度大，絮凝劑產(chǎn)生量就多，電絮凝效率就高。然而，電流密度過大易引起電極過度極化，加速電極鈍化，增加極板和電能消耗而不提高處理效率。

2.3pH

pH過低或過高都不利于絮凝劑的生成，聚鐵、聚鋁在中性或弱堿性(pH在6~9)條件下，分別形成無定型：[Al(H2O)3]和無定型Fe(OH)3，其吸附力量強，混凝效果好。

2.4電解時間

電解時間假如小于最佳反應時間則會導致電絮凝過程未產(chǎn)生足夠的羥基協(xié)作物與目標污染物反應或兩者未有充分的反應時間，此時處理效果會大大降低。而超過最佳反應時間時，去除率基本不變，但是能耗增加。

3、電絮凝處理廢水的應用

3.1電絮凝處理重金屬廢水

李萌等采納以鋁管為電極的電絮凝法去除電鍍廢水中重金屬離子，結果表明，初始銅離子質量濃度41.05mg/L，鎳離子質量濃度8.70mg/L，在最佳條件下，廢水中的Cu2+和Ni2+的去除率可以達到98.98%、95.29%，電耗為6kW·h/m3。

Akbal等發(fā)覺，當采納Fe-Al作為電極時，最佳條件下，廢水中的Cu2+、Cr6+及Ni2+的去除效率均能達到100%，電耗為10.07kW·h/m3，電極材料消耗為1.08kg/m3。

3.2電絮凝處理含磷廢水

程笑婕等采納電絮凝除磷，結果表明，原水中磷質量濃度8mg/L，脈沖電流密度為16.07A/m2，占空比為89.02%，電極間距為1.98cm，此條件下磷去除率達78.67%，電耗為0.023kWh/m3。

3.3電絮凝處理染料廢水

LiuHuijuan等采納鋁板處理酸性紅-14染料廢水，最佳條件下COD和色度的去除率分別可達85%、95%。

3.4電絮凝處理含油廢水

M.Aoudjehane等以鐵板為陽極處理油乳膠，最佳條件下，COD、SS的去除率分別達到72%、98%，耗電量為0.54kW·h/m3。

張國輝等采納電絮凝處理乳膠漆廢水，結果表明，乳膠漆廢水水質指標COD為6280mg/L，SS質量濃度21000mg/L，最佳條件下，COD去除率可達06%，懸浮物去除率可達99.77%。

4、結論

電極