一.產(chǎn)品概述
近年來，電絮凝技術正在逐漸有效地應用在廢水處理上，因為它具有凝聚、吸附、氧化還原、氣浮等作用，可以有效地用于脫色、殺菌、除重金屬離子、去除有機物以及放射性物質(zhì)和其他污染物。基于此項技術，我公司聯(lián)合多所國內(nèi)高校，潛心研究、共同開發(fā)了新一代電絮凝，該設備結(jié)構(gòu)緊湊、技術成熟、節(jié)能環(huán)保、無需設置復雜的加藥系統(tǒng)、操作簡單、易于實現(xiàn)自動化、對于高難度污水處理*。因此，該設備在廢水處理領域中的應用引起了社會各界的廣泛關注。

二.基本原理與特點
  電絮凝的反應原理是以鋁、鐵等金屬為陽極，在直流電的作用下，陽極被溶蝕，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程，發(fā)展成為各種羥基絡合物、多核羥基絡合物以至氫氧化物，使廢水中的膠態(tài)雜質(zhì)、懸浮雜質(zhì)凝聚沉淀而分離，同時帶電的污染物顆粒在電場中泳動，其部分電荷被電極中和而促使其脫穩(wěn)聚沉。廢水進行電解絮凝處理時，不僅對膠態(tài)雜質(zhì)及懸浮雜質(zhì)有凝聚沉淀作用，而且由于陽極的氧化作用和陰極的還原作用，能去除水中多種污染物。

原理示意圖
（1）氧化機理
電解過程中的氧化作用可以分為直接氧化，即污染物直接在陽極失去電子而發(fā)生氧化；和間接氧化 ，利用溶液中的電極電勢較低的陰離子，例如OH-、Cl-在陽極失去電子生成新的較強的氧化劑的活性物質(zhì)如[O]、[OH]、Cl2等。利用這些活性物質(zhì)氧化分解水中的BOD5、COD、NH3-N等。
（2）還原機理
電解過程中的還原作用也可以分為兩類。一類是直接還原，即污染物直接在陰極上 得到電子而發(fā)生還原作用。另一類是間接還原，污染物中的陽離子首先在陰極得到電子，使得電解質(zhì)中高價或低價金屬陽離子在陰極得到電子直接被還原為低價陽離子或金屬沉淀。
（3）絮凝機理
可溶性陽極如鐵鋁等 ，通以直流電后，陽極失去電子，形成金屬陽離子Fe2+、Al3+ ，與溶液中的OH-結(jié)合生成高活性的絮凝基團，其吸附能力*，絮凝效果優(yōu)于普通絮凝劑，利用其吸附架橋和網(wǎng)捕卷掃等作用，可將廢水中的污染物質(zhì)吸附共沉而將其去除。
（4）氣浮機理
電絮凝是對廢水進行電解，水分子電離產(chǎn)生H+和OH-，在電場驅(qū)動下定向遷移，并在陰極板和陽極板表面分別析出氫氣和氧氣。新生成的氣泡直徑非常微小，氫氣泡約為10～30μm，氧氣泡約為20～60μm；而加壓溶氣氣浮時產(chǎn)生的氣泡直徑為100～150μm，機械攪拌時產(chǎn)生的氣泡直徑為800～1000μm。由此可見，電解產(chǎn)生的氣泡捕獲雜質(zhì)微粒的能力比后兩者高，且氣泡的分散度高，作為載體粘附水中的懸浮固體而上浮，這樣很容易將污染物質(zhì)去除。電解氣浮既可以去除廢水中的疏水性污染物，也可以去除廢水中的親水性污染物。

三.設備功能作用
電絮凝的電極板可根據(jù)去除物質(zhì)的不同而選用不同的材料，產(chǎn)生強絮凝、強氧化、強還原、強氣浮等作用，以達到處理效果，經(jīng)常應用的有鐵、鋁、鈦、石墨、二氧化鉛等。每種材料都有其適于應用的領域，電絮凝的設計和電極板的選擇是經(jīng)過大量的研發(fā)試驗和豐富的工程實踐經(jīng)驗而確定的。根據(jù)大量的試驗驗證電絮凝對于廢水中的各類雜質(zhì)物質(zhì)去除效果如下： 
（1）油 
含油污水根據(jù)其來源不同，水體中油污染物的成分和存在狀態(tài)也不同。油在污水水體中存在形式大致有以下5種：懸浮油、分散油、乳化油、溶解油、油—固體物。其中，懸浮油、分散油、油-固體物均可通過簡單的機械分離或氣浮分離得到較好的去除。難于處理的油的種類為乳化油，油在水中呈乳液狀，易形成O/W型乳化微粒，粒徑小于1μm，表面常常覆蓋一層帶負電荷的雙電層，體系較穩(wěn)定，不易上浮于水面，較難處理。電絮凝利用其強電場的作用可以使帶電的乳化油微粒發(fā)生定向遷移，在電極板表面中和電核，實現(xiàn)脫穩(wěn)聚合，同時電解產(chǎn)生的絮凝基團也可以非常好的破壞油滴的雙電層結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)破乳的作用，再協(xié)同反應產(chǎn)生的大量微氣泡破乳后的油滴氣浮去除，其去除率可達到90%以上。
從實踐經(jīng)驗驗證，針對與油田采油污水及煉油廠含油污水，在進水油含量幾百—幾萬mg/L的情況下，出水均可以達到50mg/L以下。
（2）COD
工業(yè)污水中的有機物種類繁多，成分也非常復雜，根據(jù)不同行業(yè)其有機物種類各不相同。根據(jù)其溶解性的不同，可以分為溶解性有機物和非溶解性有機物，根據(jù)其可生化性又可分為易于生物降解有機物和難于生物降解有機物。電絮凝技術對于高濃度、難于生化降解類有機物有較好的去除效果。電絮凝技術利用電解絮凝作用，生成吸附性*的高活性絮凝基團。對于非溶解性高分子有機物有較好的去除效果。同時，與電氣浮和電氧化作用相結(jié)合，可以進一步提高其對于有機物的去除率，尤其是對于難于生化降解的有機物，可以通過強氧化切斷化學鍵，提高有機物的可生化性，再結(jié)合生化處理方法可以達到充分降解COD的目的。 
    電絮凝技術針對于COD的去除率根據(jù)不同的水質(zhì)情況，去除率一般在30%—80%。
（3）濁度、懸浮物 
電絮凝技術因其的絮凝作用，對于水中的膠體顆粒和各種雜質(zhì)顆粒均可實現(xiàn)非常好的吸附絮凝作用，使水中的微小顆粒聚合成較大絮團，形成的絮團比投加絮凝劑形成的絮團更大、更密實，從而利于沉降截留從水中分離。電絮凝技術處理出水結(jié)合沉淀、過濾技術可以使出水濁度控制在3NTU以下，若原水濁度非常高（>100NTU）,則只需簡單的改變運行參數(shù)即可，達到與處理較低濁度水時同樣的絮凝效果。 
    電絮凝技術對于濁度、懸浮物的去除率可達到90%以上。
（4）SiO2、膠體硅、有機硅 
SiO2在達到過飽和狀態(tài)時即會從水中析出，往往其對于膜過濾系統(tǒng)造成的影響較大，因為析出的SiO2會粘附在膜表面，所以在膜的預處理過程中必需進行控制去除。 
    絮凝可以吸附SiO2從水中析出，一般的絮凝劑對于SiO2的去除率在30%—40%，電絮凝技術對于SiO2的去除率可以達到70%—90%。
（5）重金屬離子 
一般廢水中重金屬離子主要為：鉻、鎘、鎳、鐵、錳等。 
對于鐵、錳離子的去除，一般是采用曝氣法將鐵、錳離子轉(zhuǎn)化為高價氧化物和氫氧化物，使其由離子態(tài)轉(zhuǎn)化為不溶態(tài)從水中析出，再利用過濾除去。電絮凝技術在加電反應過程中使水中生成OH-離子，結(jié)合鐵、錳離子形成不溶物析出，再配合砂濾設備即可有效的去除水中的重金屬離子。去除率可達到80%-95%。對于鉻離子的去除，主要是針對電鍍廢水中的Cr6+,由于Cr6+毒性較大，需先將其還原為毒性較低的Cr3+，再利用Cr3+與OH-中和沉淀去除。電絮凝技術電解產(chǎn)生二價Fe2+，其作為一種還原劑，可將水中的Cr6+充分轉(zhuǎn)化為低價態(tài)的Cr3+，再結(jié)合反應產(chǎn)生的OH-，生成沉淀物質(zhì)分離去除。電絮凝技術對于鉻離子的去除率可達到90%以上。 
（6）色度 
色度一般是由有機物中發(fā)色官能團引起的，如印染、染料行業(yè)廢水其色度非常高。電絮凝技術對于高色度水的去除有非常好的效果，其強氧化與強還原作用可以破壞有機物的發(fā)色官能團，降低水質(zhì)的色度。電絮凝技術對于色度的去除率一般大于80%。 
（7）硬度 
水中的硬度主要是指鈣、鎂離子。電絮凝技術在合適的pH值環(huán)境下可以使水中的鈣、鎂離子析出，絮凝沉淀分離。其對于總硬度的去除率可達到85%以上。
（8）細菌、病毒 
電絮凝技術利用極板間強電場作用和反應生成的強氧化性基團的氧化作用，去除殺滅水中的細菌和病毒，其去除率可達到80%以上。

四.應用情況
電絮凝方法既可以單獨使用，又可以與其他處理方法結(jié)合使用，如作為前處理方法，可以提高廢水的生物降解性；一般針對難降解有機廢水，如醫(yī)藥、化工、燃料工業(yè)廢水以及含有難處理的有毒物質(zhì)等具有很好的處理效果。電絮凝主要用于去除廢水中的重金屬，懸浮固體，乳化有機物等，現(xiàn)已被廣泛用于石油石化行業(yè)、電鍍業(yè)、有色金屬冶煉行業(yè)、船底污水處理。工藝對污染物的處理效果如下表所示：
1）電絮凝在高濃度有機廢水處理中的應用
用傳統(tǒng)的工藝處理高濃度的可生化、不可生化的有機廢水時，用傳統(tǒng)的工藝處理,流程長，運行成本高，負荷高，效果不明顯；電絮凝已成功的用于此類廢水處理，在電荷的作用下，可生化與不可生化的有機物直接破分子鍵，降解COD。如屠宰業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的高濃度有機廢水、食品廠高濃度廢水、石油業(yè)含烷烴廢水、紡織印染廢水等。
2）電絮凝在高氨氮廢水處理中的應用
在處理高氨氮廢水中，電絮凝也有很好的處理效果，已經(jīng)將其應用在垃圾滲漏液的處理中。
3)電絮凝在電鍍廢水(含重金屬)處理中的應用
電絮凝在電鍍廢水處理及回用中，可以克服化學法處理難以解決的問題，不僅能有效去除電鍍廢水中重金屬離子，而且可以降低水中含鹽量，使處理后的水能重復循環(huán)使用于原工序。經(jīng)電絮凝法處理后的電鍍廢水可以達到以下的處理效果:Cr<0.001,去除率大可達100%; Ni<0.005去除率大，可達100%;Zn<0.062去除率可達57%。
4)電絮凝在含氟廢水處理中的應用
在一些發(fā)展中國家，如中國、埃及、印度等，氟中毒是一種比價長見的地方病。因此，飲用水的除氟問題便成為一個流行的方向，除氟的方法包括：石灰沉淀法、混凝沉降法、吸附與離子交換法及電凝聚法、電滲析法、反滲透法等，其中電凝聚法是比較有競爭力的一種方法。
5)電絮凝在染料(高色度)廢水處理中的應用
染料廢水具有高COD、高色度、高含鹽量，有機物難生化降解等特點。國內(nèi)外以往一般采用物化法和生物法的組合方式對其進行處理。但由于排水成分復雜，處理難度依然較大。隨著電絮凝技術的發(fā)展，采用電凝法處理染料廢水，具有設備小、占地少、運行管理簡單、COD去除率高和脫色效果好等優(yōu)點。
6)電絮凝在造船廠(含乳化油、重金屬)廢水處理中的應用
電絮凝在處理油乳膠、SS、有機物方面有*的效果。可以廣泛應用在石油化工、油漆染料、色素等廢水、洗車廢水、油田廢水等領域。

五.設備技術特點
· 投資費用低
· 運行費用低
· 維護維修費用低
· 無需添加任何化學藥劑 
· 占地面積小
· 操作簡單，自動化程度高
· 設備處理時間短、處理效率高
· 適應廢水范圍廣，可處理多種污染物 
· 設備處理產(chǎn)生污泥量少、污泥密實度高