電絮凝技術(shù)在水處理中的應用

李 健

山東華通環(huán)境科技股份有限公司 山東 青州 262500

正文：

1、前言

電絮凝技術(shù)這一概念的提出，最早是在20世紀80年代末的英國，由于這一概念較為貼近人們的生活，剛一出現(xiàn)就廣受關(guān)注，經(jīng)過幾年的發(fā)展之后，迅速的被投入到實際應用中，倫敦出現(xiàn)了第一個電絮凝水處理工廠。至此以后，這一技術(shù)的發(fā)展也依然備受關(guān)注，但與之相對的，采用電絮凝技術(shù)進行水處理時，將會產(chǎn)生一個較大的能耗，使得這一技術(shù)的進一步發(fā)展受到了限制。

2、電絮凝水處理技術(shù)的基本理論概述

2.1 電極反應原理

就電絮凝技術(shù)的所需條件而言，比較常見的電極材料主要有鋁和鐵等金屬材料，其發(fā)揮作用的方式在于所使用溶液PH值的差異，也就是其酸堿性決定的。通過這些條件，使得電極發(fā)生化學反應，在堿性條件下，將金屬材料轉(zhuǎn)換；在酸性條件下，則會將污水內(nèi)的相關(guān)物質(zhì)分解，達到凈水的目的。

2.2 凈水機理

2.2.1 絮凝機理

這一作用原理主要用于去除污水中的大顆粒雜質(zhì)，通過氧化反應分解之后的金屬離子，經(jīng)由電極轉(zhuǎn)化為水合離子，最終通過一系列的催化形成最終的水解產(chǎn)物。這些產(chǎn)物的作用在于能夠吸附于水中的大顆粒雜質(zhì)，形成面積較大的絮狀物質(zhì)之后，通過簡單的過濾即可去除，具有較強的沉淀性能，也就是俗稱的絮凝機理。

2.2.2 氧化還原機理

電絮凝處理發(fā)生的氧化還原反應，通過其發(fā)生作用的方式，可以分為直接和間接兩種。其中，污染物被集中吸附之后，通過電極反應得到轉(zhuǎn)換，這種化學反應的方式是比較直接的，如果污染物經(jīng)由水解，產(chǎn)生水合離子等水解產(chǎn)物，這種化學反應發(fā)生的方式這可以稱為間接氧化還原，主要用于一些重金屬物質(zhì)的篩除和回收。

2.2.3 氣浮機理

在電極反應時，會產(chǎn)生一定過程中的水解反應，此時會在表面產(chǎn)生較小的氣泡，這種氣泡體現(xiàn)在陽極上主要成分為氧氣，體現(xiàn)到陰極上主要成分為氫氣，這一反應即可稱之為氣浮機理。通過反應劇烈程度的不同，所產(chǎn)生氣泡的大小、數(shù)量也隨之變化，都具有較強的雜物吸附能力和承載能力，能夠?qū)⑽搅穗s物的絮狀物體迅速上浮，從而方便去除。

2.3 電絮凝水處理技術(shù)特點

2.3.1 電絮凝的優(yōu)點

將電絮凝技術(shù)運用到污水處理中，在許多方面都能體現(xiàn)出其優(yōu)越性。首先，該技術(shù)不僅所需設(shè)備簡便，結(jié)構(gòu)簡潔明了，占地面積不廣，操作起來也比較方便，并沒有很高的技術(shù)要求，同時與其他相關(guān)工藝的配合度較高。此外，該技術(shù)適用范圍較廣，即使是在傳統(tǒng)技術(shù)無法解決的低溫污水處理中，也能夠取得較好的效果。

2.3.2 電絮凝的缺點

與此同時，電絮凝技術(shù)并不是十全十美的，缺點仍然客觀存在。首先，電極在電絮凝的過程中，容易出現(xiàn)模糊現(xiàn)象，經(jīng)過長期使用之后所產(chǎn)生的氧化膜會阻礙后續(xù)反應的進行，影響處理的靈敏度。在適用范圍上，雖然在多種情況下都能夠發(fā)揮作用，但電絮凝技術(shù)還是在小規(guī)模的污水處理中能夠發(fā)揮出其最大效用，然而，往往是這些小規(guī)模污水處理點，在基礎(chǔ)條件上并不能滿足電絮凝技術(shù)的高能耗要求。由于該技術(shù)特殊的處理形式，在反應過程中，所需溶液的濃度也必須嚴格按照標準執(zhí)行，也就是說，某些條件下，如果污水的雜質(zhì)溶解度較低，這一技術(shù)就不能很好的發(fā)揮作用。除此之外，由于長期在反應過程中會產(chǎn)生大量的絮狀物質(zhì)，所使用的溶解劑等材料都需要定期更換，仍然存在能耗較大的問題，限制了其進一步發(fā)展。

3.電絮凝技術(shù)在水處理中的實際應用

3.1 電絮凝技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應用

3.1.1 色度

將電絮凝技術(shù)應用到工業(yè)廢水的處理中，染料類的工業(yè)廢水往往含有較多的苯環(huán)類、甲醛類化學物質(zhì)，這些物質(zhì)的毒性較大，不能直接排放到自然環(huán)境中，應當事先進行嚴格的處理工作。電絮凝技術(shù)利用氧化還原反應，將其中所包含的色素轉(zhuǎn)化為無色物質(zhì)，同時對有害化學物質(zhì)進行降解反應，產(chǎn)生絮狀物體吸附其中所蘊含的染料，能夠起到很好的還原和處理作用。

3.1.2 油脂

石化工業(yè)的生產(chǎn)廢水中，通常會包含大量的油脂廢物，經(jīng)過實踐可以發(fā)現(xiàn)，應用電絮凝水處理技術(shù)對石化工業(yè)廢水進行處理之后，其污濁程度去除可達八至九成，但并不能完全去除其中所含污染物質(zhì)。該技術(shù)在油脂乳化方面表現(xiàn)出了較好的效果，同時，對于酚類化合物的處理效果卻只能達到一半左右，結(jié)合其反應所需時間、處理所需成本等因素綜合考慮，電絮凝技術(shù)在石化工業(yè)生產(chǎn)廢水的處理中，能夠體現(xiàn)出一定的價值。

3.1.3 重金屬

通過電絮凝技術(shù)去除污水中的重金屬物質(zhì)，作用效果最明顯的在于銅、鋅、鉛、鉻等物質(zhì)的去除。通過實踐可以發(fā)現(xiàn)，當污水處理環(huán)境處于酸性狀態(tài)下時，電絮凝技術(shù)能夠發(fā)揮的作用越大，不斷增強之后趨于穩(wěn)定。由此可得，電視絮凝技術(shù)能夠在去除污水中重金屬污染的方面發(fā)揮一定的作用，隨著溶解劑的酸堿性質(zhì)的變化和反應的劇烈程度變化，該技術(shù)能夠發(fā)揮的作用也會隨之產(chǎn)生變化，針對不同性質(zhì)的金屬污水，應當根據(jù)其金屬離子的差別，經(jīng)過反復實驗之后確定最佳反應條件。

3.2 電絮凝技術(shù)在生活污水處理中的應用

應用到生活污水的處理中，一般的污染物含量為過量的磷、氮等物質(zhì)，也就是人們常說的水體富營養(yǎng)化。這種富營養(yǎng)化的水質(zhì)會使得水中原有的生物結(jié)構(gòu)失衡，不利于環(huán)境的發(fā)展與自我優(yōu)化，更有甚者，會導致藍藻等群體的大面積繁殖，從而造成水面條件惡化，不僅影響美觀，同時還會散發(fā)出難聞的氣味，降低原有水體的利用價值。

4.結(jié)束語

綜上所述，作為一種環(huán)境友好型污水處理技術(shù)，電絮凝技術(shù)已經(jīng)在實際應用過程中體現(xiàn)出了明顯的優(yōu)越性。然而，就現(xiàn)階段我國的技術(shù)水平而言，仍然存在著較大的提升空間，在后期的研究中，應當從電源和電極的改進、技術(shù)的更新等方面出發(fā)，致力于提升電絮凝水處理技術(shù)的應用標準，使其能夠發(fā)揮出更大的作用。