張 峰， 周夢瑩， 王澤群， 陳小攀

(浙江省機電設(shè)計研究院有限公司，浙江 杭州 310000)

電絮凝具有效率高、污泥產(chǎn)量小、不需要外加化學(xué)藥劑、設(shè)備簡單、操控維護方便、易于自動化控制等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)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，這些金屬離子在適宜pH下水解，產(chǎn)生一系列相應(yīng)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離；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，斷電時鐵極板易繼續(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)生色度且吸附能力強。

極板間距也會影響絮凝劑生長和后續(xù)絮凝效果。李智等[1]在研究電絮凝處理反滲透濃水時發(fā)現(xiàn)，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(dǎo)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]。

2.2 電流密度

在一定范圍內(nèi)，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]。

2.3 pH

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，其吸附能力強，混凝效果好[3]。

2.4 電解時間

電解時間如果小于最佳反應(yīng)時間則會導(dǎo)致電絮凝過程未產(chǎn)生足夠的羥基配合物與目標(biāo)污染物反應(yīng)或兩者未有充足的反應(yīng)時間，此時處理效果會大大降低。而超過最佳反應(yīng)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(yīng)用

3.1 電絮凝處理重金屬廢水

李萌等[4]采用以鋁管為電極的電絮凝法去除電鍍廢水中重金屬離子，結(jié)果表明，初始銅離子質(zhì)量濃度41.05 mg/L，鎳離子質(zhì)量濃度8.70 mg/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6 kW·h/m3。

Akbal等[5]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用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10.07 kW·h/m3，電極材料消耗為1.08 kg/m3。

3.2 電絮凝處理含磷廢水

程笑婕等[6]采用電絮凝除磷，結(jié)果表明，原水中磷質(zhì)量濃度8 mg/L，脈沖電流密度為16.07 A/m2，占空比為89.02%，電極間距為1.98 cm，此條件下磷去除率達78.67%，電耗為0.023 kWh/m3。

3.3 電絮凝處理染料廢水

Liu Huijuan等[7]采用鋁板處理酸性紅-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[8]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0.54 kW·h/m3。

張國輝等[9]采用電絮凝處理乳膠漆廢水，結(jié)果表明，乳膠漆廢水水質(zhì)指標(biāo)COD為6 280 mg/L，SS質(zhì)量濃度21 000 mg/L，最佳條件下，COD去除率可達88.06%，懸浮物去除率可達99.77%。

4 結(jié)論

電極材料、電流密度、pH、電解時間等因素主要通過控制絮體的形態(tài)和數(shù)量、電解氧化還原反應(yīng)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(shè)備操控簡單，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)。