趙補(bǔ)和

摘 要：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(jiǎn)單、操控維護(hù)方便、易于自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在去除廢水中重金屬、油、顆粒物、有機(jī)物等方面。本文介紹了電絮凝的主要作用機(jī)理，綜述了電極、電流密度、PH、電解時(shí)間等因素對(duì)電絮凝反應(yīng)的影響，列舉了電絮凝在處理重金屬?gòu)U水、含磷廢水、染料廢水、含油廢水中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電絮凝;廢水處理;應(yīng)用

1 電絮凝處理廢水作用機(jī)理

在外接直流電場(chǎng)的作用下，陽(yáng)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(guò)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(jìn)行固液分離;同時(shí)還會(huì)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(shí)，沉降快速，但出水常顯黃色，斷電時(shí)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(qiáng)。極板間距也會(huì)影響絮凝劑生長(zhǎng)和后續(xù)絮凝效果。在研究電絮凝處理反滲透濃水時(shí)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(guò)大，會(huì)導(dǎo)致電解效率低，濃差極化增加;極板間距過(guò)小，易發(fā)生短路和絮團(tuán)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(guò)大易引起電極過(guò)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。

2.3 PH

PH過(guò)低或過(guò)高都不利于絮凝劑的生成，聚鐵、聚鋁在中性或弱堿性條件下，分別形成定型和無(wú)定型，其吸附能力強(qiáng)，混凝效果好。

2.4 電解時(shí)間

電解時(shí)間如果小于最佳反應(yīng)時(shí)間則會(huì)導(dǎo)致電絮凝過(guò)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(shí)間，此時(shí)處理效果會(huì)大大降低。而超過(guò)最佳反應(yīng)時(shí)間時(shí)，去除率基本不變，但是能耗增加。

3 火電廠廢水的處理

3.1 生產(chǎn)廢水排水系統(tǒng)

工業(yè)廢水中包括有工業(yè)冷卻水排水、過(guò)濾器反洗廢水、鍋爐清洗廢水、化學(xué)水處理系統(tǒng)酸堿再生廢水、超濾反滲透排水、輸煤沖洗和除塵廢水、冷卻塔排污廢水以及含油廢水等，工業(yè)廢水的種類(lèi)比較多。廢水的污染物種類(lèi)排量以及含量都不是固定值，各種廢水中的成分都比較復(fù)雜。倘若這類(lèi)的廢水直接排出去將會(huì)給環(huán)境帶來(lái)不同程度的污染，給生態(tài)帶來(lái)嚴(yán)重的破壞。所以為了節(jié)約用水，降低火電廠的用水量，提高重復(fù)使用水的效率，同時(shí)也減少環(huán)境的污染，一般火電廠的廢水都會(huì)在經(jīng)過(guò)處理后重復(fù)進(jìn)行利用，按照環(huán)評(píng)要求實(shí)現(xiàn)廢水零排放。

鍋爐定排及除灰空壓機(jī)冷卻水排污水：這類(lèi)污水統(tǒng)一收集到回收水泵房經(jīng)水泵提升后進(jìn)行過(guò)濾處理，然后補(bǔ)入到化學(xué)水處理車(chē)間的原水貯罐中，從而替代部分的工業(yè)用水。

循環(huán)水排污水：循環(huán)水排污水的水質(zhì)在經(jīng)過(guò)冷卻塔蒸發(fā)換熱后，整體含鹽量過(guò)高，其他水質(zhì)的變化不大，而且一部分廢水排放到廠區(qū)的重復(fù)用水的泵房?jī)?nèi)再次可用于輸煤沖洗或者煤場(chǎng)噴灑、除灰渣類(lèi)的應(yīng)用。

輸煤沖洗排水：這類(lèi)用水是統(tǒng)一匯集到煤水處理室，然后經(jīng)過(guò)專門(mén)的處理水設(shè)備進(jìn)行處理后再重復(fù)使用。

化學(xué)排水：化學(xué)反滲透裝置的排濃水與循環(huán)水一樣回收至服務(wù)水泵房，用于輸煤系統(tǒng)沖洗水、煤場(chǎng)噴灑用水和除灰渣系統(tǒng)補(bǔ)水?；瘜W(xué)中和水池排水及油區(qū)含油廢水等匯入廢水處理站經(jīng)進(jìn)一步調(diào)節(jié)pH后作為服務(wù)水復(fù)用。其他非經(jīng)常性的排水比如有鍋爐酸洗水等同樣需要到廢水處理站內(nèi)經(jīng)過(guò)氧化、pH調(diào)節(jié)、深沉等等處理后再用于輸煤系統(tǒng)中使用。

3.2 沖灰水處理排水系統(tǒng)

沖灰水是火電廠的主要污水之一，一般是用于沖洗煤渣或者除塵器排灰的，占整個(gè)火電廠污水量的50%左右，而且因?yàn)槲鬯械奈廴疚锓N類(lèi)和含量非常多，污染較為嚴(yán)重，甚至一些廠的這類(lèi)污水中還含有重金屬和砷，這類(lèi)水是嚴(yán)厲禁止直接排放的，否則會(huì)嚴(yán)重破壞水中的生物鏈，并且讓土壤迅速地出現(xiàn)鹽堿化的情況。一般沖灰水在治理中會(huì)對(duì)pH值進(jìn)行處理，有采用加酸的方式來(lái)中和沖灰水的堿性，也有使用循環(huán)水來(lái)進(jìn)行稀釋，通?；宜幕厥章蕿?0%左右，根據(jù)水的性質(zhì)不同區(qū)分酸性灰水和堿性灰水，然后再根據(jù)不同的方法進(jìn)行處理。

3.3 生活污水排水系統(tǒng)

火力發(fā)電廠中的生活污水成分比較復(fù)雜，一般都是生活廢料排水等，其中還有大量適合微生物生活繁殖的有機(jī)物，倘若此類(lèi)廢水直接排出會(huì)導(dǎo)致有機(jī)物劇增，所以廠區(qū)的生活用水在經(jīng)過(guò)污水管的收集后需要在污水處理站采用自凈式生活污水凈化設(shè)備，經(jīng)系統(tǒng)處理后，水質(zhì)達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，再作為廠區(qū)的綠化用水。

4 電絮凝處理廢水的應(yīng)用

4.1 電絮凝處理重金屬?gòu)U水

磷離子質(zhì)量濃度L41.05mg/L，鎳離子質(zhì)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(dá)到98.98%、95.29%，電耗為6kw·h/m³。當(dāng)采用Fe-AI²⁺作為電極時(shí)，最佳條件下，廢水中的Cu²⁺、Cr6+及Ni²⁺的去除效率均能達(dá)到100%，電耗為10.07kw·h/m³，電極材料消耗為1.08kg/m³。

4.2 電絮凝處理含磷廢水

采用電絮凝除磷，結(jié)果表明，原水中磷質(zhì)量濃度8.70mg/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(dá)78.67%，電耗為0.023kwh/m³。火電廠的廢水零排放是火電廠節(jié)約用水減少?gòu)U水排放的典范，做到這種情況能夠盡最大可能使用水資源，大大地減少電廠的總用水量，而且能夠極有效地緩解火電廠水資源短缺所產(chǎn)生的問(wèn)題。將生活污水或者經(jīng)處理后的工業(yè)廢水再用于綠化、消防、噴灑、沖洗和沖灰拌濕，而生活污水經(jīng)過(guò)嘗試處理后又可以作為循環(huán)水的補(bǔ)充用水，沖灰水的系統(tǒng)中也可以形成一個(gè)循環(huán)，從而提高沖灰水的重復(fù)使用頻率。從整體上對(duì)于用水量和水質(zhì)都進(jìn)行優(yōu)化處理，并且進(jìn)行合理的利用，從而實(shí)現(xiàn)廢水零排放。通過(guò)智能化的管理，將火電廠的整體運(yùn)營(yíng)管理、工藝優(yōu)化調(diào)度以及綜合運(yùn)營(yíng)的智能化和規(guī)范化都將整體提高，從而提升火電廠廢水處理的整體水平。

5 結(jié)語(yǔ)

電絮凝工藝電極材料、電流密度、PH、電解時(shí)間等因素主要通過(guò)控制絮體的形態(tài)和數(shù)量、電解氧化還原反應(yīng)的進(jìn)程進(jìn)而影響電絮凝的處理效果。但由于廢水種類(lèi)眾多，差異較大，為保證電絮凝處理效果，需針對(duì)性地進(jìn)行電絮凝試驗(yàn)，摸索最佳的工藝參數(shù)。

我公司脫硫廢水系統(tǒng)，設(shè)備投資高、運(yùn)行能耗大;藥劑費(fèi)用高，產(chǎn)泥量大;工藝流程長(zhǎng)，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜、工作量大等。電絮凝產(chǎn)生的絮凝劑活性高、效果好，設(shè)備操控簡(jiǎn)單，產(chǎn)泥量低，運(yùn)行成本及維護(hù)量小，可以進(jìn)一步進(jìn)行可行性研究。

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