電絮凝水處理技術(shù)

電絮凝水處理技術(shù)當(dāng)前第1頁\共有18頁\編于星期六\11點(diǎn)目錄1.電絮凝水處理技術(shù)基本理論1.1電極反應(yīng)原理1.2凈水機(jī)理電絮凝在水處理中的應(yīng)用2.1在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用2.2在生活污水處理中的應(yīng)用2.3在飲用水處理中的應(yīng)用3.電絮凝水處理技術(shù)特點(diǎn)3.1電絮凝水處理技術(shù)優(yōu)點(diǎn)3.2電絮凝水處理技術(shù)缺點(diǎn)4.電絮凝水處理技術(shù)研究趨勢2當(dāng)前第2頁\共有18頁\編于星期六\11點(diǎn)

1.1電極反應(yīng)原理

電絮凝常選用鋁或鐵作為電極材料，根據(jù)溶液酸堿性的差異，電極發(fā)生的主要反應(yīng)如表1所示。表1圖片來源于文獻(xiàn)電絮凝技術(shù)在水處理中的研究進(jìn)展綜述3當(dāng)前第3頁\共有18頁\編于星期六\11點(diǎn)1.2凈水機(jī)理

電絮凝技術(shù)用于水處理，各種作用相互交錯，目前公認(rèn)的作用機(jī)理主要有絮凝、氧化還原和氣浮。（1）電解氧化還原是指電解過程中溶液中的物質(zhì)受陰陽極板得失電子的作用，發(fā)生氧化還原反應(yīng)。在氧化反應(yīng)中，電解產(chǎn)生的羥基自由基、次氯酸、氧氣等強(qiáng)氧化劑將水中大分子難降解物質(zhì)氧化分解成小分子物質(zhì)，使其易被電解絮凝過程產(chǎn)生的絮體吸附，從而達(dá)到較好的處理效果。在還原反應(yīng)中，H+在陰極電解產(chǎn)生的新生態(tài)氫是強(qiáng)還原劑，可將氧化態(tài)的污染物還原。4當(dāng)前第4頁\共有18頁\編于星期六\11點(diǎn)1.2凈水機(jī)理（2）電解絮凝是指電解過程中可溶性陽極極板失電子產(chǎn)生金屬離子，與在陰極H2O得電子產(chǎn)生的OH-發(fā)生聚合反應(yīng)，生成一系列多核羥基絡(luò)合物及氫氧化物。這些物質(zhì)作為絮凝劑通過電中和、吸附、架橋、網(wǎng)捕、卷掃等作用與污染物結(jié)合成團(tuán)。此過程與傳統(tǒng)絮凝過程相似，但與傳統(tǒng)絮凝劑相比，電解絮凝產(chǎn)生的絮凝劑效果較好。5當(dāng)前第5頁\共有18頁\編于星期六\11點(diǎn)1.2凈水機(jī)理（3）電解氣浮是指電解過程中，陰極通過電解過程產(chǎn)生粒徑和密度相對較小的H2和少量O2氣泡，它們依附于溶液中的絮體上，并攜帶絮體上浮至水面，從而達(dá)到固液分離的效果。有研究表明中性pH條件下可產(chǎn)生最小體積的H2氣泡而O2氣泡的大小則隨pH的增大而增大。6當(dāng)前第6頁\共有18頁\編于星期六\11點(diǎn)1.2凈水機(jī)理

圖3電絮凝凈水機(jī)理示意圖圖片來源于文獻(xiàn)電絮凝技術(shù)在水處理中的研究進(jìn)展綜述7當(dāng)前第7頁\共有18頁\編于星期六\11點(diǎn)

2.1在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

2.

1

.1色度的處理

電絮凝處理染料廢水時，陰極附近發(fā)生還原反應(yīng)，氧化型色素被還原成無色物質(zhì)，同時強(qiáng)氧化性物質(zhì)直接攻擊發(fā)色體中的不飽和共軛鍵，降解染料中的偶氮基團(tuán)類物質(zhì)，加之產(chǎn)生的絮體具有極大的比表面積能有效吸附廢水中的染料，產(chǎn)生良好的脫色效果。8當(dāng)前第8頁\共有18頁\編于星期六\11點(diǎn)2.1在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用2.1.2重金屬的處理

電絮凝技術(shù)去除水中重金屬的研究，集中在銅、鋅、鉛、鉻、鎳等的去除。試驗(yàn)用水:自配含Cr6+、Cu2+的混合模擬廢水。Cr6+、Cu2+的去除采用靜態(tài)對比試驗(yàn):配制4L所需的試驗(yàn)用水，改變試驗(yàn)條件(初始pH值、電解時間、電流強(qiáng)度、NaCl投加量/離子種類)，經(jīng)反應(yīng)后從取樣口取出50mL樣品至離心管中，離心20min后取25mL上清液，再用濃硝酸及高氯酸進(jìn)行消解，消解后稀釋到原體積，最后進(jìn)行Cu2+、Cr6+濃度的測定。9當(dāng)前第9頁\共有18頁\編于星期六\11點(diǎn)2.1在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用圖片來源自文獻(xiàn)電凝聚法去除廢水中重金屬離子Cr6+、Cu2+的研究10當(dāng)前第10頁\共有18頁\編于星期六\11點(diǎn)

2.2在生活污水處理中的應(yīng)用

含有過量氮磷的生活污水排放到水體中易造成水體富營養(yǎng)化。富營養(yǎng)化的水體不僅會破壞原有水體中的生物種群結(jié)構(gòu)，顯著改變生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，使某些種群大面積暴發(fā)，而且會導(dǎo)致11水體惡臭，降低水體的使用價(jià)值，電絮凝技術(shù)能有效降低污水中的氮磷含量。當(dāng)前第11頁\共有18頁\編于星期六\11點(diǎn)

2.3在飲用水處理中的應(yīng)用

作為一種應(yīng)用前景廣闊的凈水技術(shù)，電絮凝可有效去除水中硬度、氟化物、砷化物、懸浮物、微生物等。相關(guān)研究表明水中氟的去除依賴溶液的pH，鋁基電絮凝除氟機(jī)理有兩種:一是氟化物在鋁電極表面合并去除;二是氟化物被Al(OH)3吸附去除。12當(dāng)前第12頁\共有18頁\編于星期六\11點(diǎn)

3.1電絮凝水處理技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

設(shè)備簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，操作維護(hù)方便，易與其他工藝組合使用。與化學(xué)絮凝法相比，電絮凝法溶解的金屬離子成分純凈，電極金屬消耗量低，污泥產(chǎn)量小，對原水的適用范圍廣，反應(yīng)過程中不需投加化學(xué)藥劑，不存在二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。電極溶解所生成的金屬離子活性高，形成的膠粒結(jié)合水含量低，絮凝性能強(qiáng)，處理效果好。13當(dāng)前第13頁\共有18頁\編于星期六\11點(diǎn)

3.2電絮凝水處理技術(shù)缺點(diǎn)

電絮凝過程中，陰極易產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，形成致密的氧化膜，阻礙反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，降低了處理效果。電絮凝適于農(nóng)村、小型居民點(diǎn)使用，但這些地方往往電力資源較為緊缺，難以滿足高耗能電絮凝技術(shù)的使用。根據(jù)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)形式，對溶液的最低電導(dǎo)率有要求，限制了電絮凝對低溶解性固體水的處理。14當(dāng)前第14頁\共有18頁\編于星期六\11點(diǎn)4.電絮凝水處理技術(shù)研究趨勢4.1改進(jìn)電極針對傳統(tǒng)二維電極的面體比小，物質(zhì)傳質(zhì)效果不佳，電流效率不高等問題，在二維電極之間裝填粒狀或碎屑狀的大比表面積多孔電極材料。由于三維電極的面體比極大增加，物質(zhì)間的傳質(zhì)效果明顯改善，促使電流效率提高，能耗降低。圖片來源于文獻(xiàn)三維電極電催化氧化法處理廢水的研究進(jìn)展.15當(dāng)前第15頁\共有18頁\編于星期六\11點(diǎn)4.電絮凝水處理技術(shù)研究趨勢4.2改進(jìn)電源傳統(tǒng)的電絮凝法大多采用大電流、低電壓直流電源供電，致使陰極極板易鈍化，陽極極板材料消耗迅速，能耗較大。作為一種活性凝聚方法，脈沖電絮凝能夠形成高表面能的混合物，效果優(yōu)于常見的化學(xué)絮凝劑。4.3組合工藝

超聲波電絮凝裝置將超聲波技術(shù)與電絮凝技術(shù)相結(jié)合?？紤]到電絮凝技術(shù)的水力停留時間較長，處理水量受限的缺點(diǎn)，將電絮凝工藝與超濾膜、納濾膜技術(shù)聯(lián)用提高了處理效果。16當(dāng)前第16頁\共有18頁\編于星期六\11點(diǎn)小結(jié)

這次的PPT制作，我查找了許多文獻(xiàn)，熟悉了之前學(xué)習(xí)的信息檢索查找文獻(xiàn)的方法，了解到許多關(guān)于電化學(xué)和電絮凝水處理技術(shù)相關(guān)的知識，作為一種高效去除污染物的電化學(xué)方法，電絮凝綜合了化學(xué)混凝和電化學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，可徹底去除污染物，特別是對于普通方法無法處理的有機(jī)物和無機(jī)物，電絮凝顯示出其他處理方法無可媲美的優(yōu)勢。并且在這次PPT制作中，也鍛煉了我的團(tuán)隊(duì)合作能力。最后，感謝老師的指導(dǎo)！17當(dāng)前第17頁\共有18頁\編于星期六\11點(diǎn)參考文獻(xiàn)[1]費(fèi)瓊,王少坡,羅偉,孫力平,駱尚廉.電絮凝法在水處理過程中影響因素研究現(xiàn)狀[J].工業(yè)水處理,2016,36(12):16-21.[2]周振,姚吉倫,龐治邦,劉波.電絮凝技術(shù)在水處理中的研究進(jìn)展綜述[J].凈水技術(shù),2015,34(05):9-15+38.[3]王靜,馮玉杰,崔玉虹.電化學(xué)水處理技術(shù)的研究應(yīng)用進(jìn)展[J].環(huán)境保護(hù),2003(12):19-22.[4]鄭志勇,徐海音,宋佩佩,楊朝暉,趙峰.電絮凝在水處理中的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工,2015,35(04):29-32+34.[5]丁春生,黃燕,繆佳,曾海明,彭芳.電凝聚法去除廢水中重金屬離子Cr6+、Cu2+[J].中國給水排水,20