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如何正确应用电絮凝技术?
时间: 2018-4-21 1:54:02   点击数:0

目前,电絮凝相关过程的机理有待深入研究,电絮凝技术的应用还有待推广。目前,电絮凝装置和电源的设计方案还不够成熟,使过程能耗偏高、处理费用偏高;同时,由于电絮凝反应器加工制造还未实现标准化,电极连接及更换困难,运行管理及维护亦存在问题。这些因素都影响着电絮凝技术的有效推广应用。改进电源技术、研究新型电极材料,针对各种复杂水质特点,优化电絮凝处理工艺条件,实现电絮凝设备结构的特征设计和标准化,采用过程耦合来强化处理效果,提高电絮凝技术的体积效率,降低能耗,这些都是电絮凝技术的发展方向。

(1)极板的材料、极板的形状、极板的排布方式和水体流道的设计都会影响电絮凝剂的生成和絮凝分离效率。例如,电极材料由利用铁、铝等材料向利用复合材料发展;极板形状由平板向球形、网状、管状等形状发展;采用三维电极,增大电极的比表面积,从而提高电絮凝过程的电流效率和体积效率。又如,适宜的极板厚度和极板间距有利于提高电絮凝效率,降低能耗。极板间距过大可能导致电解效率低、时间长,增大浓差极化的影响;极板间距过小,易发生短路,絮凝过程可能在极板间受阻。

(2)废水组成及其自身的理化性质对电絮凝处理效果有明显的影响。例如,废水的pH会直接影响电絮凝过程的絮凝剂生成和除污效率。一方面,电絮凝剂生成的适宜pH条件为中性或弱碱性,聚铝絮凝剂或聚铁絮凝剂在较高的pH条件下,其吸附能力更强,混凝效果更好,过低的pH条件不利于絮凝剂的生成。另一方面,pH条件的选取又应根据具体水质情况来确定。例如,处理含重金属离子的废水时,其出水pH条件应控制在略高于重金属氢氧化物易于形成沉淀的pH范围,才能提高除污效率。如文献报道称,Cu 2+ 、Zn 2+ 、Ni 2+ 、Mn 2+ 的氢氧化物易于形成沉淀的pH分别应大于8、9、9.5和10。电镀废水中有时含有多种重金属离子,各种离子易于形成沉淀的pH范围有较大区别。若废水不可能实施分类、分流处理,则混流废水采用单台电絮凝设备处理时,较难完成出水pH条件的控制。可以考虑采用两台电絮凝设备串联操作,中间增加pH调节步骤。

(3)正确使用电絮凝技术,可以对水体中的细菌、固体悬浮物、疏水性油脂以及色度实现有效的脱除;优化工艺条件,电絮凝装置也可以高效处理含重金属离子废水、含磷废水、含氰废水、含砷废水等。但是,电絮凝技术通常对极性有机物废水的处理效果较差,对溶解性有机物贡献的 COD 值的去除率还不高。深入分析电絮凝技术的特点和不足,根据处理废水种类的不同,实现电絮凝技术与其他物化技术的过程耦合,可以提高污染物和废水COD 值的去除率,进一步拓展电絮凝技术的应用范围。例如,采用电絮凝/砂滤法处理制革染色废水,废水COD值从344~806mg/L降低至 44~135 mg/L,色度从 20~100 倍降至 2~25 倍 。又如,将电絮凝技术和微絮凝过滤相结合,用于生活饮用水制备中处理低浊度原水工艺,处理效果很好  。文献比较了多种电操作单元耦合的优势,这些耦合过程的研究工作已经成为拓展电絮凝技术应用的热点研究方向,具有重要的参考价值。


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