電絮凝和化學(xué)絮凝
??一.電絮凝技術(shù)原理
電絮凝的反應(yīng)原理是以鋁、鐵等可溶性金屬為陽(yáng)極,在直流電的作用下,可溶性陽(yáng)極被溶蝕,產(chǎn)生Al、Fe等離子,在經(jīng)一系列水解、聚合及亞鐵的氧化過(guò)程,發(fā)展成為各種羥基絡(luò)合物、多核羥基絡(luò)合物以至氫氧化物,使廢水中的膠態(tài)雜質(zhì)、懸浮雜質(zhì)凝聚沉淀而分離.同時(shí),帶電的污染物顆粒在電場(chǎng)中泳動(dòng),其部分電荷被電極中和而促使其脫穩(wěn)聚沉。廢水進(jìn)行電解絮凝處理時(shí),不僅對(duì)膠態(tài)雜質(zhì)及懸浮雜質(zhì)有凝聚沉淀作用,而且由于陽(yáng)極的氧化作用和陰極的還原作用,能去除水中多種污染物。
電絮凝經(jīng)過(guò)大量工程實(shí)例證明是一種從水中去除污染物的非常有效的方法。
二.絮凝概述
絮凝是最重要的物理化學(xué)水處理操作之一。它是一種把較小的顆粒聚集成大顆粒的過(guò)程,然后通過(guò)沉淀、過(guò)濾或者混凝去除。
水中的污染物,例如離子(重金屬)和膠體(有機(jī)物和無(wú)機(jī)物),主要靠電荷而懸浮在溶液中。使這些物質(zhì)絮凝起來(lái)可以通過(guò)化學(xué)的或者電力的方法實(shí)現(xiàn)。
2.1化學(xué)絮凝
化學(xué)絮凝的使用已經(jīng)有數(shù)十年歷史,通過(guò)絮凝使懸浮物失去穩(wěn)定狀態(tài),以及造成溶解金屬物質(zhì)和水體中的其它無(wú)機(jī)物沉淀出來(lái)。膠體體系可以通過(guò)加入和膠體電荷相反的離子導(dǎo)致膠體失穩(wěn),失穩(wěn)的膠體形成聚集體,然后通過(guò)沉淀、過(guò)濾和混凝等方法去除。
化學(xué)絮凝由于高昂的化學(xué)處理費(fèi)用越來(lái)越不被接受。明礬、石灰以及聚合物是常用的化學(xué)絮凝劑。但是,這些工藝都會(huì)產(chǎn)生大量的淤泥,而且淤泥含水量高,導(dǎo)致過(guò)濾緩慢和脫水困難。這些處理工藝也導(dǎo)致增加排放水的總?cè)芙夤腆w(TDS),不能滿足工業(yè)上回用的要求:
1、產(chǎn)生大量淤泥。
2、淤泥含水量高、脫水困難。
3、產(chǎn)生的金屬氫氧化物屬于危險(xiǎn)廢物分類。
4、絮凝消耗的化學(xué)物質(zhì)費(fèi)用高。
5、出水TDS高。
2.2電絮凝
電絮凝是水中有電流通過(guò)時(shí)引起的懸浮物、乳化液和溶解物失穩(wěn)的過(guò)程,產(chǎn)生的聚集體很容易被分離出來(lái)。雖然電絮凝的機(jī)理和化學(xué)絮凝很類似,陽(yáng)離子負(fù)責(zé)中和膠體表面電荷,但是電絮凝產(chǎn)生的絮體和化學(xué)絮凝產(chǎn)生的絮體有巨大的區(qū)別。電絮凝產(chǎn)生的絮體含水率更低,更耐受剪切力,過(guò)濾性能更好。因此,電絮凝處理出水中的污染物含量比化學(xué)絮凝處理出水的含量更低,TDS也較低,因?yàn)闆](méi)有再添加金屬鹽或者聚合物。
處置和拋棄化學(xué)絮凝產(chǎn)生的污泥是化學(xué)絮凝水處理工藝的最大難題。電絮凝產(chǎn)生的污泥總量中,所含加入絮凝劑(電解產(chǎn)生的絮凝劑)的量小于污泥總量的0.5%;而化學(xué)絮凝產(chǎn)生的污泥總量中,含有所加絮凝劑的量超過(guò)污泥總量的50%。化學(xué)絮凝增加的污泥使得污泥總量增加了一倍。而危險(xiǎn)廢棄物處置費(fèi)用相應(yīng)會(huì)增加20至30倍。