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        電絮凝技術(shù)在水處理中的應(yīng)用

        2018-03-26 23:16:32
        關(guān)鍵詞:絮狀工業(yè)廢水機理

        李 健

        山東華通環(huán)境科技股份有限公司 山東 青州 262500

        正文:

        1、前言

        電絮凝技術(shù)這一概念的提出,最早是在20世紀(jì)80年代末的英國,由于這一概念較為貼近人們的生活,剛一出現(xiàn)就廣受關(guān)注,經(jīng)過幾年的發(fā)展之后,迅速的被投入到實際應(yīng)用中,倫敦出現(xiàn)了第一個電絮凝水處理工廠。至此以后,這一技術(shù)的發(fā)展也依然備受關(guān)注,但與之相對的,采用電絮凝技術(shù)進行水處理時,將會產(chǎn)生一個較大的能耗,使得這一技術(shù)的進一步發(fā)展受到了限制。

        2、電絮凝水處理技術(shù)的基本理論概述

        2.1 電極反應(yīng)原理

        就電絮凝技術(shù)的所需條件而言,比較常見的電極材料主要有鋁和鐵等金屬材料,其發(fā)揮作用的方式在于所使用溶液PH值的差異,也就是其酸堿性決定的。通過這些條件,使得電極發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在堿性條件下,將金屬材料轉(zhuǎn)換;在酸性條件下,則會將污水內(nèi)的相關(guān)物質(zhì)分解,達到凈水的目的。

        2.2 凈水機理

        2.2.1 絮凝機理

        這一作用原理主要用于去除污水中的大顆粒雜質(zhì),通過氧化反應(yīng)分解之后的金屬離子,經(jīng)由電極轉(zhuǎn)化為水合離子,最終通過一系列的催化形成最終的水解產(chǎn)物。這些產(chǎn)物的作用在于能夠吸附于水中的大顆粒雜質(zhì),形成面積較大的絮狀物質(zhì)之后,通過簡單的過濾即可去除,具有較強的沉淀性能,也就是俗稱的絮凝機理。

        2.2.2 氧化還原機理

        電絮凝處理發(fā)生的氧化還原反應(yīng),通過其發(fā)生作用的方式,可以分為直接和間接兩種。其中,污染物被集中吸附之后,通過電極反應(yīng)得到轉(zhuǎn)換,這種化學(xué)反應(yīng)的方式是比較直接的,如果污染物經(jīng)由水解,產(chǎn)生水合離子等水解產(chǎn)物,這種化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的方式這可以稱為間接氧化還原,主要用于一些重金屬物質(zhì)的篩除和回收。

        2.2.3 氣浮機理

        在電極反應(yīng)時,會產(chǎn)生一定過程中的水解反應(yīng),此時會在表面產(chǎn)生較小的氣泡,這種氣泡體現(xiàn)在陽極上主要成分為氧氣,體現(xiàn)到陰極上主要成分為氫氣,這一反應(yīng)即可稱之為氣浮機理。通過反應(yīng)劇烈程度的不同,所產(chǎn)生氣泡的大小、數(shù)量也隨之變化,都具有較強的雜物吸附能力和承載能力,能夠?qū)⑽搅穗s物的絮狀物體迅速上浮,從而方便去除。

        2.3 電絮凝水處理技術(shù)特點

        2.3.1 電絮凝的優(yōu)點

        將電絮凝技術(shù)運用到污水處理中,在許多方面都能體現(xiàn)出其優(yōu)越性。首先,該技術(shù)不僅所需設(shè)備簡便,結(jié)構(gòu)簡潔明了,占地面積不廣,操作起來也比較方便,并沒有很高的技術(shù)要求,同時與其他相關(guān)工藝的配合度較高。此外,該技術(shù)適用范圍較廣,即使是在傳統(tǒng)技術(shù)無法解決的低溫污水處理中,也能夠取得較好的效果。

        2.3.2 電絮凝的缺點

        與此同時,電絮凝技術(shù)并不是十全十美的,缺點仍然客觀存在。首先,電極在電絮凝的過程中,容易出現(xiàn)模糊現(xiàn)象,經(jīng)過長期使用之后所產(chǎn)生的氧化膜會阻礙后續(xù)反應(yīng)的進行,影響處理的靈敏度。在適用范圍上,雖然在多種情況下都能夠發(fā)揮作用,但電絮凝技術(shù)還是在小規(guī)模的污水處理中能夠發(fā)揮出其最大效用,然而,往往是這些小規(guī)模污水處理點,在基礎(chǔ)條件上并不能滿足電絮凝技術(shù)的高能耗要求。由于該技術(shù)特殊的處理形式,在反應(yīng)過程中,所需溶液的濃度也必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,也就是說,某些條件下,如果污水的雜質(zhì)溶解度較低,這一技術(shù)就不能很好的發(fā)揮作用。除此之外,由于長期在反應(yīng)過程中會產(chǎn)生大量的絮狀物質(zhì),所使用的溶解劑等材料都需要定期更換,仍然存在能耗較大的問題,限制了其進一步發(fā)展。

        3.電絮凝技術(shù)在水處理中的實際應(yīng)用

        3.1 電絮凝技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

        3.1.1 色度

        將電絮凝技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)廢水的處理中,染料類的工業(yè)廢水往往含有較多的苯環(huán)類、甲醛類化學(xué)物質(zhì),這些物質(zhì)的毒性較大,不能直接排放到自然環(huán)境中,應(yīng)當(dāng)事先進行嚴(yán)格的處理工作。電絮凝技術(shù)利用氧化還原反應(yīng),將其中所包含的色素轉(zhuǎn)化為無色物質(zhì),同時對有害化學(xué)物質(zhì)進行降解反應(yīng),產(chǎn)生絮狀物體吸附其中所蘊含的染料,能夠起到很好的還原和處理作用。

        3.1.2 油脂

        石化工業(yè)的生產(chǎn)廢水中,通常會包含大量的油脂廢物,經(jīng)過實踐可以發(fā)現(xiàn),應(yīng)用電絮凝水處理技術(shù)對石化工業(yè)廢水進行處理之后,其污濁程度去除可達八至九成,但并不能完全去除其中所含污染物質(zhì)。該技術(shù)在油脂乳化方面表現(xiàn)出了較好的效果,同時,對于酚類化合物的處理效果卻只能達到一半左右,結(jié)合其反應(yīng)所需時間、處理所需成本等因素綜合考慮,電絮凝技術(shù)在石化工業(yè)生產(chǎn)廢水的處理中,能夠體現(xiàn)出一定的價值。

        3.1.3 重金屬

        通過電絮凝技術(shù)去除污水中的重金屬物質(zhì),作用效果最明顯的在于銅、鋅、鉛、鉻等物質(zhì)的去除。通過實踐可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)污水處理環(huán)境處于酸性狀態(tài)下時,電絮凝技術(shù)能夠發(fā)揮的作用越大,不斷增強之后趨于穩(wěn)定。由此可得,電視絮凝技術(shù)能夠在去除污水中重金屬污染的方面發(fā)揮一定的作用,隨著溶解劑的酸堿性質(zhì)的變化和反應(yīng)的劇烈程度變化,該技術(shù)能夠發(fā)揮的作用也會隨之產(chǎn)生變化,針對不同性質(zhì)的金屬污水,應(yīng)當(dāng)根據(jù)其金屬離子的差別,經(jīng)過反復(fù)實驗之后確定最佳反應(yīng)條件。

        3.2 電絮凝技術(shù)在生活污水處理中的應(yīng)用

        應(yīng)用到生活污水的處理中,一般的污染物含量為過量的磷、氮等物質(zhì),也就是人們常說的水體富營養(yǎng)化。這種富營養(yǎng)化的水質(zhì)會使得水中原有的生物結(jié)構(gòu)失衡,不利于環(huán)境的發(fā)展與自我優(yōu)化,更有甚者,會導(dǎo)致藍藻等群體的大面積繁殖,從而造成水面條件惡化,不僅影響美觀,同時還會散發(fā)出難聞的氣味,降低原有水體的利用價值。

        4.結(jié)束語

        綜上所述,作為一種環(huán)境友好型污水處理技術(shù),電絮凝技術(shù)已經(jīng)在實際應(yīng)用過程中體現(xiàn)出了明顯的優(yōu)越性。然而,就現(xiàn)階段我國的技術(shù)水平而言,仍然存在著較大的提升空間,在后期的研究中,應(yīng)當(dāng)從電源和電極的改進、技術(shù)的更新等方面出發(fā),致力于提升電絮凝水處理技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),使其能夠發(fā)揮出更大的作用。

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