电絮凝技术分析和设备

1　电絮凝的理论基础

　　电絮凝一个复杂的过程，在电场的作用下金属电极产生阳离子在进入水体时包括许多物理化学现象，从离子的产生到形成絮体包括三个连续的阶段：

　　（1）在电场的作用下，阳极产生电子形成“微絮凝剂”――铁或铝的氢氧化物；

　　（2）水中悬浮的颗粒、胶体污染物在絮凝剂的作用下失去稳定性；

　　（3）脱稳后的污染物颗粒和微絮凝剂之间相互碰撞，结合成肉眼可见的大絮体。

　　由于电絮凝过程中电解反应的产物只是离子，不需要投加任何氧化剂或还原剂，对环境不产生或很少产生污染，被称为是一种环境友好水处理技术。电絮凝法具有很多的优点，如：

　（1）设备简单，占地面积少，设备维护简单；

　（2）电絮凝过程中不需要添加任何化学药剂，产生的污泥量少，且污泥的含水率低，易于处理；

　　（3）操作简单，只需要改变电场的外加电压就能控制运行条件的改变，很容易实现自动化控制；

　　电絮凝法中常用的电极材料为铝和铁，在阳极和阴极之间通以直流电，发生的电极反应如下：

　　铝阳极

　　Al－3e→Al3e+ (1)

　　在碱性条件下

　　Al3e++3OH－→Al(OH)3 (2)

　　在酸性条件下

　　Al3e++3H2O→Al(OH)3+3H+ （3）

　　铁阳极

　　Fe－2e→Fe2e+ (4)

　　在碱性条件下

　　Fe2e++2OH－→Fe(OH)2 (5)

　　在酸性条件下

　　4Fe2e++O2+2H2O→4Fe3e++4OH－ （6）

　　另外，水的电解还有氧气放出

　　2H2O－4e→O2+4H+ （7）

　　在阴极发生如下反应

　　2H2O+2e→H2+2OH－ （8）

　　电絮凝法在处理过程中具有多功能性，除了电絮凝作用之外还有电化学氧化和还原、电气浮等作用。电絮凝法去除水中污染物过程见图1。







图1 电絮凝去除污染物过程



2　电絮凝反应器中电极组合方式