污水处理电化学处理技术分析

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电化学处理技术在污水处理中的应用与发展

电化学处理技术在污水处理中的应用与发展

电化学处理技术在污水处理中的应用与发展电化学处理技术是一种逐渐兴起的污水处理技术。

它不仅具有高效、节能、环保等优点,还可以处理一些难以处理的废水。

目前,在污水处理领域,电化学处理技术越来越受到重视。

本文将从应用与发展两个方面,探讨电化学处理技术在污水处理中的应用与发展。

一、电化学处理技术在污水处理中的应用电化学处理技术是一种通过电化学反应来消除水中有害污染物的方法。

该技术通过通过电解池中的电极,在电场和电化学反应的共同作用下,将有害污染物转化为无害的离子、气体或沉淀。

具体来说,电化学处理技术可以分为阳极氧化和阴极还原两种方式。

1、阳极氧化阳极氧化是一种通过在阳极上形成氧化物层来清除有机物的方法。

在电解池中,阳极接受电流,发生氧化反应,将有机物转化为二氧化碳和水,同时释放出电子。

由于阳极氧化可以高效、节能地处理污水,因此在工业废水处理中得到了广泛应用。

例如,它可以有效地处理含有有机物的废水、重金属离子等污染物。

此外,它还可以用于水处理中放射性物质的去除和卫生间污水的处理。

2、阴极还原阴极还原是一种通过在阴极上还原污染物的方法。

在电解池中,阴极接受电流,发生还原反应,将污染物还原为可溶性化合物或固体。

阴极还原在污水处理中的应用也非常广泛。

例如,它可以用于处理含有氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等氮化合物的废水,还可以用于重金属离子的去除、色素的脱色、酸碱度的调节等。

二、电化学处理技术在污水处理中的发展随着污染物类型和浓度越来越复杂,传统的生物和物理方法已经难以满足治理需求。

因此,电化学处理技术在其高效、环保、经济等优势的带动下逐渐兴起。

未来,电化学处理技术在污水处理中的应用将更加广泛。

1、电解池的优化电解池是电化学处理技术的核心设备。

现有的电解池主要包括膜电解池、自然电解池和染料敏化电解池等。

未来,电化学处理技术在污水处理中的应用将更加广泛,且各类电解池的结构将不断优化。

2、中高浓度废水的处理传统的生物法和物理法难以处理高浓度废水,而电化学处理技术可以在高浓度下运行。

污水处理中的微生物电化学技术

污水处理中的微生物电化学技术
在工业废水处理中,微生物电化学技术可以针对不同行业的废水进行分类处理。例如,针对造纸、印染、食品等行业的废水 ,可以采用相应的微生物电化学技术进行处理,实现废水的净化与资源化利用。此外,该技术还可以用于处理含有重金属离 子的废水,降低重金属离子对环境的危害。
农村污水处理
农村污水处理是微生物电化学技术的又一应用领域。由于农村地区基础设施相对薄弱,传统的污水处 理方法难以覆盖,因此需要一种低成本、易维护的处理技术来解决农村污水处理问题。微生物电化学 技术正是一种适合农村地区应用的污水处理技术。
降低处理成本
该技术的应用可以降低污水处理 过程中的能耗和物耗,从而降低 处理成本,提高经济效益。
促进可持续发展
微生物电化学技术符合可持续发 展的理念,有助于推动人类社会 与自然环境的和谐发展。
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资源回收与能源利用
该技术可以将污水处理过程中的有机物转化为电 能或氢能等可再生能源,实现资源的回收和能源 的再利用。
促进生态平衡
微生物电化学技术可以减少化学药剂的使用,降 低对环境的污染,同时促进微生物的生长和繁殖 ,有助于维护生态平衡。
对未来污水处理技术的启示与影响
创新污水处理工艺
微生物电化学技术为污水处理领 域提供了新的思路和方法,有助 于推动污水处理工艺的创新和发 展。
解决方案
针对这些问题,研究者们正在探索新型电极材料、优化反应器设计和提高能量 转化效率的方法,如使用三维电极、优化电解液组成和反应条件等。
成本与经济效益分析
成本
微生物电化学技术的成本主要包括设备 投资、运营维护和人力成本等。目前该 技术的成本相对较高,但随着技术的进 步和应用规模的扩大,成本有望逐渐降 低。
VS

电化学污水处理技术及应用研究

电化学污水处理技术及应用研究

电化学污水处理技术及应用研究一、引言电化学污水处理技术是目前广泛应用于污水处理领域的一种技术,它利用电化学反应的原理将污水中的有机物、重金属等污染物降解,达到净化水体的目的。

本文将介绍电化学污水处理技术的原理、分类、应用研究等方面。

二、电化学污水处理技术原理电化学污水处理技术是利用外加电场使电极上的污染物电化学氧化还原,降解污染物;或者利用电化学沉积将电极上的污染物附着在电极表面,达到净化水体的目的。

该技术通常使用铁、铝、铜等金属作为阳极或阴极,利用电解槽或流动电池将污水通过电解器处理,还可以使用电渗析技术、电析技术和电膜技术等。

其中,电渗析技术实现离子的分离和浓缩;电析技术主要用于将溶解在水中的阴、阳离子去除;电膜技术是用膜分离技术将离子从溶液中剔除。

三、电化学污水处理技术分类根据不同的原理和应用场景,电化学污水处理技术可以分为电化学氧化技术、电化学还原技术和电化学膜技术等。

1、电化学氧化技术电化学氧化技术是将污水中的有机物通过氧化反应转化为CO2和H2O,其中阳极用于催化有机物的氧化效果,阴极用于还原膜制造,例如防腐、氧气还原等。

与其他污水处理技术相比,电化学氧化技术没有剩余的废物或化学剂。

2、电化学还原技术电化学还原技术是利用电流、电极电位和电化学反应完成污水中溶解性重金属和其他毒性离子的转化。

具有选择性和高效率的优点,但需要阴极表面的稳定性。

3、电化学膜技术电化学膜技术是利用电化学反应和膜分离技术进行污水处理的一种方法。

它使用了电解膜等离子膜作为隔离层,在电解槽中使带电离子通过膜,进而实现电渗析、电析等处理。

四、电化学污水处理技术应用研究电化学污水处理技术是一种广泛应用于污水处理领域的技术,在实际应用中得到了较好的成果。

1、电化学污水处理技术在污染物治理方面的应用电化学污水处理技术在治理有机物、重金属等污染物污染方面得到了广泛应用。

国内外许多研究人员主要关注的是电氧化技术在小型、中型废水处理工程中的应用,和其在处理重金属含量废水方面的应用。

污水处理过程中的电化学分离与回收技术

污水处理过程中的电化学分离与回收技术

污水处理过程中的电化学分离与回收技术在污水处理过程中,电化学分离与回收技术是一种重要的方法。

通过该技术,我们可以有效地去除废水中的污染物,并实现资源的回收利用。

本文将从电化学分离与回收技术的原理、应用领域以及未来发展方向等方面进行探讨。

一、电化学分离与回收技术的原理电化学分离与回收技术是利用电化学反应原理,在电解过程中,通过电极上的氧化还原反应将废水中的污染物分离出来,并实现其回收利用。

该技术主要包括阳极反应和阴极反应两个过程。

阳极反应主要是在阳极上进行的氧化反应,废水中的有机物或无机物被氧化为二氧化碳、水和其他氧化物等。

阴极反应主要是在阴极上进行的还原反应,通过还原反应能够将金属离子还原为金属或将溶解性盐类还原为固体沉淀,从而实现废水中有价值物质的回收。

二、电化学分离与回收技术的应用领域电化学分离与回收技术在水污染治理中有着广泛的应用。

以下列举几个具体的应用领域:1. 重金属污染治理:电化学分离与回收技术可以将废水中的重金属离子还原为金属沉淀,有效地去除废水中的重金属污染物,同时实现了金属资源的回收。

2. 有机污染物治理:通过电化学氧化反应,可以将废水中的有机物氧化为无害的二氧化碳和水,从而达到去除有机污染物的目的。

3. 水资源回收利用:通过电化学反应,将废水中的离子还原为可溶性或固体物质,实现了水资源的回收利用,从而减少对水资源的消耗。

4. 污泥处理:电化学分离与回收技术可以将废水中的污泥固液分离,从而减少了污泥的产生量,降低对环境的影响。

三、电化学分离与回收技术的发展方向随着科学技术的不断进步,电化学分离与回收技术也在不断发展。

未来的发展方向主要包括以下几个方面:1. 降低能耗:目前,电化学分离与回收技术的能耗较高,需要进一步降低能耗,提高技术经济性。

2. 提高分离效率:电化学分离与回收技术需要进一步提高分离效率,降低废水中的污染物残留浓度,达到更严格的排放标准。

3. 开发新型电极材料:开发新型电极材料,如纳米材料或改性材料,可以提高电化学反应的效率和稳定性,从而优化电化学分离与回收技术的性能。

利用电化学技术处理污水的可行性分析

利用电化学技术处理污水的可行性分析

电化学技术具有高效、环保、操作简 便等优点,与传统污水处理技术相比 具有更高的处理效率和更低的成本。
研究局限与不足
01
电化学技术的能耗较高,需要进一步降低处理成本和
提高能效。
02
电化学技术的处理效果受到水质波动的影响较大,需
要进一步完善技术的适应性和稳定性。
03
电化学技术的电极材料和反应器设计等方面仍需进一
生化法
处理时间长,对环境条件要求高, 且对某些有毒有害物质的处理效果 不稳定。
对新污水处理技术的需求
减少二次污染,符合绿色 发展理念。
处理成本低,资源利用率 高。
能够快速、有效地处理各 类污染物。
高效性
经济性
环保性
04
电化学技术处理污水的实验研究
实验设备与实验材料
实验设备
电解槽、电源、电极板、搅拌器、pH 计、电导率仪等。
实验材料
不同种类的污水,如生活污水、工业 废水等。
实验方法与实验过程
实验方法
采用控制变量法,对比不同电化学参数对污水处理效果的影 响。
实验过程
将污水加入电解槽中,设置电解电压、电流密度等参数,进 行电解处理;同时,通过搅拌、调节pH等手段,优化污水处 理效果。
实验结果与分析
结果
实验结果表明,电化学技术能够有效去除污水中的有机物、重金属离子等污染物,提高水质。
利用电化学技术处理污 水的可行性分析
汇报人:可编辑 2024-01-04
目录
• 引言 • 电化学技术原理 • 污水处理现状及问题 • 电化学技术处理污水的实验研究 • 电化学技术处理污水的可行性分析 • 结论与展望
01
引言
研究背景
全球水污染日益严重

电化学法在污水处理中的应用

电化学法在污水处理中的应用

电凝聚法处理案例
总结词
电凝聚法是一种利用电解作用产生凝聚剂,使水中的悬浮物和胶体物质凝聚成 大颗粒,便于沉降和过滤的方法。
详细描述
在电凝聚法处理污水的案例中,通常采用可溶性阳极,如铁、铝等作为阳极, 通过电解作用产生铁离子或铝离子等凝聚剂,使水中的悬浮物和胶体物质凝聚 成大颗粒,然后通过沉降和过滤等方法去除。
电凝聚法利用电化学反应过程中产生的微小气泡 作为凝结核,使污水中的悬浮物和胶体物质在电 场的作用下凝聚成大颗粒,随后通过沉降或过滤 实现分离。
技术优势
可有效去除多种污染物,且设备简单,易于操作 和维护。
电渗析法
• 总结词:利用电场作用使水分子通过半透膜选择性透过,实现离子和分
子的分离。
• 详细描述:电渗析法是一种膜分离技术,利用正负电极之间形成的电场,使水分子通过半透膜选择性透过,从而实现离 子和分子的分离。在电渗析过程中,带电粒子在电场作用下迁移到电极附近,通过收集电极上的离子实现分离。
• 适用范围:适用于处理含有难降解有机物、有毒有害物质和生物难以降解的废水。 • 技术优势:处理效率高,可有效去除多种有机污染物,且操作简单,占地面积小。
电凝聚法
总结词
通过电凝聚作用使污水中的悬浮物和胶体物质凝 聚成大颗粒沉降。
适用范围
适用于处理含有悬浮物、胶体物质和微量有机污 染物的废水。
详细描述
应对策略
优化反应条件
通过优化反应温度、电流密度、电极材 料等条件,提高电化学法的处理效果和
降低能耗。
研发新型电极材料
研究新型的电极材料,提高电极的稳 定性和使用寿命,降低更换成本。
联合其他工艺
将电化学法与其他污水处理工艺相结 合,形成组合工艺,以充分发挥各自 的优势。

污水处理厂尾水的电化学深度处理技术分析

污水处理厂尾水的电化学深度处理技术分析

污水处理厂尾水的电化学深度处理技术分析摘要:污水处理厂尾水中仍有许多不可生物降解的污染物,直接排入水体会对环境敏感或生态脆弱地区的水生态环境造成严重影响。

因此,为了去除污水处理厂尾水中的难降解污染物,本文开展了污水处理厂尾水的电化学深度处理技术研究,以期为污水处理厂尾水寻找更好的深度处理方法,为污水处理厂的进一步发展提供重要的技术支撑。

关键词:污水处理厂;尾水;电化学深度处理技术引言通过历年数据分析、功能区模拟测试分析等工作,找出工艺管理和工程提标的关键要点,提出针对性优化运行措施和工程改造措施,节约污水厂运行成本,提高污水处理厂运行稳定性和效率。

1污水处理厂尾水分析污水处理厂尾水具有排放量大且集中的特点,目前多数污水处理厂尾水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002) 一级 A 标准,达标后直接排入地表水体,但一级 A 排放标准劣于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002) 中 V 类水质标准,在河湖水质敏感、河道生态脆弱的区域,对环境的质量就会造成严重影响。

因此,加强污水处理厂尾水处理,实施提标已成为改善水环境质量、保障水生态系统的重要举措。

2污水处理厂尾水的电化学深度处理技术2.1生物处理技术生物处理技术是目前污水处理厂尾水处理中常用的一项技术形式,与电化学深度处理技术有着很大的不同,主要包括以下几个方面。

(1)生物处理技术主要是利用微生物中的生物化学作用,将尾水中的有机污染物进行转化,形成无机物质和微生物体的组成物质,以此达到降解、净化的作用。

(2)本技术在应用的时候,主要是利用羟基自由基,以及电解产生的强化剂等将有机污染物降解为无机物,并且有机物没有选择性,所以对不能生物降解的有机物质其降解效果依旧是很好的。

2.2物理或物化技术物理或物化技术与生物处理技术有着很大的不同,主要包括各类分离技术,并且主要是降有机污染从水中转移出来。

同时,在处理的时候,不能将其彻底无害化,并且处理成本也相对较高。

污水处理中的电化学氧化技术

污水处理中的电化学氧化技术

污水处理中的电化学氧化技术污水处理是为了净化水体、回收利用资源以及保护环境而进行的一项重要工作。

而电化学氧化技术(Electrochemical oxidation,简称EC)作为一种高效、节能且环保的处理方法,正逐渐受到广泛关注和应用。

本文将就污水处理中的电化学氧化技术进行探讨。

1. 电化学氧化技术的原理电化学氧化技术是利用电化学原理进行氧化反应的一种处理技术,通过加入电流,使污水中的有机物质或污染物在阳极上进行氧化反应。

通常,电化学氧化过程中的主要反应可分为两类:直接氧化反应和间接氧化反应。

直接氧化反应是指有机物质直接与阳极上产生的氧化剂(如过氧化物、臭氧等)反应,产生CO2、H2O等无害物质。

而间接氧化反应则是在阳极上产生活性氧化物(如·OH、O3等),进而与有机物发生反应。

2. 电化学氧化技术的优势2.1 高效能: 电化学氧化技术能够高效地降解有机物质和污染物,通过调节电流密度和反应时间等参数,可实现对不同废水组分的高效处理。

2.2 能耗低: 与传统的化学氧化技术相比,电化学氧化技术无需添加大量的化学试剂,能耗更低,从而降低了处理成本。

2.3 无二次污染: 电化学氧化技术是在闭合系统中进行反应的,不会产生过量的氧化剂,不会对环境造成二次污染。

3. 电化学氧化技术在污水处理中的应用3.1 有机废水处理: 电化学氧化技术可有效降解有机废水中的有机物质,如含氯化合物、酚类物质等。

对于难以降解的有机污染物,如农药废水、印染废水等,电化学氧化技术表现出了良好的处理效果。

3.2 重金属废水处理: 电化学氧化技术也适用于处理含重金属离子的废水。

通过电化学氧化的作用,将重金属离子沉积在阴极上,并与阴极材料形成稳定的化合物,从而达到除铜、除镍等离子的目的。

3.3 地下水修复: 地下水中存在的有机物、氯化物等污染物对水体造成了严重的影响。

电化学氧化技术通过将电流引入地下水中,激发氧化反应,降解有机物,减少或除去污染物,以使地下水恢复到良好的水质状态。

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污水处理电化学处理技术高级氧化技术一般针对难降解有机废水,如医药、化工、染料工业废水以及含有难处理的有毒物质物质等。

第一节电化学处理技术一、基本原理与特点1. 原理电化学氧化法主要用于有毒难生物降解有机废水的处理,电化学水处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或间接电化学而得到转化,从而达到削减和去除污染物的目的。

根据不同的氧化作用机理,可分为直接电解和间接电解。

1)直接电解直接电解是指污染物在电极上直接被氧化或还原而从废水中去除今直接电解可分为阳极过程和阴极过程。

阳极过程就是污染物在阳极表面氧化而转化成毒性较小的物质或易生物降解的物质,甚至发生有机物无机化,从而达到削减、去除污染物的目的。

阴极过程就是污染物在阴极表面还原而得以去除,阴极过程主要用于卤代经的还原脱卤和重金属的回收,如卤代有机物的卤素通过阴极还原发生脱卤反应,从而可以提高有机物的可生化性。

直接电解过程伴随着氧气析出,氧的生成使氧化降解有机物的电流效率降低,能秏升高,因此,阳极材料对电解的影响很大。

2 )间接电解间接电解是指利用电化学产生的氧化还原物质作为反应剂或催化剂,使污染物转化成毒性小的物质。

间接电解分为可逆过程和不可逆过程。

可逆过程(媒介电化学氧化)是指氧化还原物在电解过程中可电化学再生和循环使用。

不可逆过程是指利用不可逆电化学反应产生的物质,如具有强氧化性的氯酸盐、次氯酸盐、H202和O2等氧化有机物的过程,还可以利用电化学反应产生强氧化性的中间体,包括溶剂化电子、•HO、•H02/02 等自由基。

2. 电化学水处理技术的特点1) 电化学方法既可以单独使用,又可以与其他处理方法结合使用,如作为前处理方法,可以提高废水的生物降解性;2)一般电化学处理工艺只能针对特定的废水,处理规模小,且处理效率不高;3)有的电化学水处理工艺需消耗电能,运行成本大。

二、电化学反应器与电极电化学反应器按反应器的工作方式分类可分为:间歇式、置换流式和连续搅拌箱式电化学反应器。

按反应器中工作电极的形状分类可分为二维电极反应器、三维电极反应器。

二维电极呈平面或曲面状,电极的形状比较简单,如平板、圆柱电极。

电极反应发生于电极表面上,其电极表面积有限,比表面积极小,但电势和电流在表面上分布比较均匀。

三维电极的结构复杂,通常是多孔状。

电极反应发生于电极内部,整个三维空间都有反应发生。

特点是比表面积大,床层结构紧密,但电势和电流分布不均匀。

下列出了常见电化学反应器的电极类型。

常见电化学反应器的电极类型三、电化学处理技术在废水处理中的应用(一)微电解1. 原理微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺,又称内电解法,它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生的电位差对废水进行电解处理,以达到降解有机污染物的目的。

铁炭微电解设备中废铁屑填料的主要成分是铁和炭,当将铁屑和炭颗粒浸没在酸性废水中时,由于铁和炭之间的电极电位差,废水中会形成无数个微原电池。

其中电位低的铁成为阳极,电位高的炭成为阴极,在酸性充氧条件下发生电化学反应,其反应过程如下:阳极(Fe):阴极(C):原电池反应产生的新生态氢能与废水中许多组分发生氧化还原反应,使有机物断链,有机官能团发生变化,使有机废水的可生化性有一定的提高,同时Fe(OH) 2及Fe( OH) 3还具有絮凝和吸附作用,从而达到去除废水中污染物的目的。

经过铁炭微电解预处理后废水的酸度大大降低,减少了中和剂的使用量。

2. 特点1)具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便、不需消耗电力资源等优点;适合于处理难降解、高色度有机废水,能有效降低降低COD和色度,提高废水的可生化性。

2)微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木炭,使用前要加酸碱活化,使用过程中很容易钝化板结,又因为铁与炭是物理接触,之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用,导致频繁地更换微电解材料,造成工作量大、成本高,还影响废水的处理效果和效率。

另外,微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间,增加投资成本。

3.适用范围针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理,可大幅度地降低废水的色度和COD,提高B/C比值。

可广泛应用于印染、化工、电锁、制浆造纸、制药、洗毛、农药、酒精等各类工业废水的处理及处理水回用工程。

4. 具体应用工程1)工程情况某医药原料厂生产咪陛醒等医药原料,其排放的废水COD为4000-8000mg/L,废水中含有抑制好氧微生物生长的有毒物质,可生化性较差,属生物难降解有机废水,主体工艺设计采用生化处理,因此需要采取预处理以提高生化性。

对于处理生物难降解的有机物质,常用的提高可生化性的方法有铁炭微电解、水解酸化、厌氧。

本项目废水酸性大,而且铁炭微电解使用的主要原料是铁刨花,在某种程度上讲铁炭微电解具有以废治废的意义,因此铁炭微电解作为预处理工艺比较合适。

2)处理工艺(1)废水水质废水主要来自于原料生产车间排放的工艺废水,废水量370m³/d ;其水质情况见表。

处理废水进水与排水水质(2 )工艺流程主要工艺流程如下:车间废水→格栅→调节池→铁炭微电解→中和混凝沉淀池→氨吹脱塔→臭氧反应器→水解酸化池→接触氧化池→沉淀→A/O→沉淀→出水。

车间废水经机械格栅去除水中大颗粒悬浮物后自流进入调节池中,水质、水量经调节均衡后,由耐酸泵压送入铁炭微电解设备的底部,铁炭微电解处理后的废水从设备顶部流出进入混凝中和反应沉淀池;经混凝中和反应沉淀分离后的上清液自流进入集水池,再由泵输送至氨吹脱塔进行氨吹脱处理,出水自流进入中间水池。

更多污水处理技术文章参考易净水网废水经臭氧反应器处理后流人水解酸化池,进行水解酸化处理后,自流流入生物接触氧化池,氧化池中设置有弹性填料,池下部设置曝气头。

废水进人生物接触氧化池后,流经充满大部分池体容积的弹性填料层,在曝气装置供氧条件下,填料表面微生物吸附、分解去除水中的COD和ss等污染物。

生物接触氧化池流出的泥水混合物流入沉淀池,进行固液分离后流至A/O池。

在A池进行生物筛选和生物吸附,在O池中进行生物降解。

曝气池流出的泥水混合物流入终沉池进行固液分离,终沉池沉降的污泥用泵回流到A池,多余的污泥排至污泥浓缩池,终沉池的出水达标排放。

(3)铁炭微电解设备主要技术参数为保证铁炭微电解设备的正常运行,防止填料床板结、铁粉钝化及板结,设计中采用了上流反冲型式及机械强制搅拌的方法,并采取添加氧化剂的措施,从而确保铁炭微电解设备的正常运行,铁炭微电解工艺主要设计技术参数如表。

铁炭微电解工艺主要设计技术参数(4)工艺应用效果经过铁炭微电解预处理的原水的pH值由平均1.6提高到了平均4.5,降低了废水的酸度,减少了中和剂的使用量,废水的可生化性显著提高。

经过铁炭微电解混凝+中和+沉淀处理后COD降低了46%~55%。

对生物接触氧化池和好氧池内废水及活性污泥进行镜检,可以看到大量菌胶团、固着型纤毛虫类、线虫等,废水处理系统正常运行,状态良好,出水能达到稳定达标排放。

(二)电絮凝近年来,电絮凝技术正在被逐渐有效地应用在废水处理上,因为它具有凝聚、吸附、氧化还原、气浮等作用,可以有效地用于脱色、杀菌、除重金属离子、去除有机物以及放射性物质和其他污染物。

电絮凝设备结构紧凑,可以小型化,占地面积小,建设快,无需设置复杂的加药系统,易于实现自动化。

因此,电絮凝设备在废水处理中的应用引起了研究者的广泛关注。

1. 原理电絮凝技术去除污染物的过程较复杂,其反应机理如下图所示。

包括以下几个方面的作用:电絮凝反应原理示意图1)絮凝作用牺牲阳极溶解产生的金属离子在水中水解、聚合,生成一系列多核水解产物,这类新生态氢氧化物活性高、吸附能力强,是很好的絮凝剂,与原水中的胶体、悬浮物、可溶性污染物、细菌、病毒等结合生成较大絮状体,经沉淀、气浮被去除。

这一过程与絮凝的机理相同,包括电荷中和、吸附架桥、压缩双电层等过程。

2)气浮作用电解过程中生成的气体以微小气泡的形式出现,与原水中的胶体、乳状油等污染物黏附在一起浮升至水面而被去除。

电絮凝产生的气泡远小于加压气浮产生的气泡,因而其气浮能力更强,对污染物的去除效果也更好。

3)氧化、还原作用在电流作用下,原水中的部分有机物可被氧化为低分子有机物,甚至直接被氧化为CO2和H20。

同时,阴极产生的新生态氢还原能力很强,可与废水中的污染物发生还原反应,从而使污染物得到降解。

2.电解槽与电极1)电解槽(1)电解槽形式电解槽类型对电絮凝有影响。

电解法处理废水所用电解槽,按水流方向可分为翻腾式、回流式及竖流式三种。

废水处理中最常采用的是翻腾式电解槽。

翻腾式电解槽为用隔板将电解槽分成数段,在每段中水流顺着板面前进,并以上下翻腾方式流过各段隔板。

(2)电解槽设计①电解槽有效容积C,有效容积用下公式计算。

C=QT/60式中C一电解槽有效容积,m³;Q—设计流量,m³/h;T—电解历时,min。

②阳极面积F, 阳极面积根据水板比n确定。

F=1000Cn式中ﻩF—阳极面积,d m²;C—电解槽有效容积,m³;n—水板比,对含氮铭废水取2~3d m²/L。

③电流强度I, 按电流密度i与F计算。

I=iF式中I一电流强度,A ;i一电流密度,A/d m²;F—阳极面积,dm²。

④食盐投加量,当废水的电阻率大于12000Ω•cm时,应投食盐使废水电阻率下降到12000Ω•cm以下。

⑤电压(V),电压按废水的电阻R(Ω)和I(A)计算V=RI⑥配套电器设备选择。

根据废水I、V计算值选择电器设备。

电器设备的额定工作电压应大于槽端电压和汇流排压损失之和,汇流排电压损失按下式计算。

V1=2×1.1×ILKF式中V1一汇流排电压降,V ;1.1一汇流母线温升线引起的电导下降系数。

I一线路计算电流强度,A ;L一线路长度,m;K—导线导电系数,铜线取53, 铝线取32;F—汇流母线截面积,mm²⑦电能消耗量,电能消耗童用下式计算。

N=IV/1000Q式中ﻩN—电能消耗量,kW•h/m³;I—电流强度,A ;V—工作电压,伏特;Q—设计流拯,m³/h 。

⑧压缩空气量q。

式中q一压缩空气量,m³(气)/m³(水);q。

—搅拌1m³废水所需的空气量,一般取0.2~0.3m³/min;T—电解历时,min。

⑨翻腾式电解槽。

其平面尺寸应满足L/B= 4~6, H/B=1;式中ﻩL—槽长,m;B—槽宽,m;H—有效水深,m。

⑩其他。

导线与极板焊接,接线电阻较小,耐腐蚀较好;螺栓联接和活动搭接易松动,接线电阻大,耐腐蚀差。

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