一.电絮凝技术原理
电絮凝的反应原理是以铝、铁等可溶性金属为阳极,在直流电的作用下,可溶性阳极被溶蚀,产生Al、Fe等离子,在经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程,发展成为各种羟基络合物、多核羟基络合物以至氢氧化物,使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离.同时,带电的污染物颗粒在电场中泳动,其部分电荷被电极中和而促使其脱稳聚沉。废水进行电解絮凝处理时,不仅对胶态杂质及悬浮杂质有凝聚沉淀作用,而且由于阳极的氧化作用和阴极的还原作用,能去除水中多种污染物。
电絮凝经过大量工程实例证明是一种从水中去除污染物的非常有效的方法。
二.絮凝概述
絮凝是最重要的物理化学水处理操作之一。它是一种把较小的颗粒聚集成大颗粒的过程,然后通过沉淀、过滤或者混凝去除。
水中的污染物,例如离子(重金属)和胶体(有机物和无机物),主要靠电荷而悬浮在溶液中。使这些物质絮凝起来可以通过化学的或者电力的方法实现。
2.1化学絮凝
化学絮凝的使用已经有数十年历史,通过絮凝使悬浮物失去稳定状态,以及造成溶解金属物质和水体中的其它无机物沉淀出来。胶体体系可以通过加入和胶体电荷相反的离子导致胶体失稳,失稳的胶体形成聚集体,然后通过沉淀、过滤和混凝等方法去除。
化学絮凝由于高昂的化学处理费用越来越不被接受。明矾、石灰以及聚合物是常用的化学絮凝剂。但是,这些工艺都会产生大量的淤泥,而且淤泥含水量高,导致过滤缓慢和脱水困难。这些处理工艺也导致增加排放水的总溶解固体(TDS),不能满足工业上回用的要求:
1、产生大量淤泥。
2、淤泥含水量高、脱水困难。
3、产生的金属氢氧化物属于危险废物分类。
4、絮凝消耗的化学物质费用高。
5、出水TDS高。
2.2电絮凝
电絮凝是水中有电流通过时引起的悬浮物、乳化液和溶解物失稳的过程,产生的聚集体很容易被分离出来。虽然电絮凝的机理和化学絮凝很类似,阳离子负责中和胶体表面电荷,但是电絮凝产生的絮体和化学絮凝产生的絮体有巨大的区别。电絮凝产生的絮体含水率更低,更耐受剪切力,过滤性能更好。因此,电絮凝处理出水中的污染物含量比化学絮凝处理出水的含量更低,TDS也较低,因为没有再添加金属盐或者聚合物。
处置和抛弃化学絮凝产生的污泥是化学絮凝水处理工艺的最大难题。电絮凝产生的污泥总量中,所含加入絮凝剂(电解产生的絮凝剂)的量小于污泥总量的0.5%;而化学絮凝产生的污泥总量中,含有所加絮凝剂的量超过污泥总量的50%。化学絮凝增加的污泥使得污泥总量增加了一倍。而危险废弃物处置费用相应会增加20至30倍。