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電絮凝的理論基礎(chǔ)
脈沖磁電絮凝法中常用的電極材料為鋁和鐵,在陽極和陰極之間通以直流電,發(fā)生的電極反應(yīng)如下:
鋁陽極
Al-3e→Al3e
(1)在堿性條件下
Al3e 3OH-→Al(OH)3
(2)在酸性條件下
Al3e 3H2O→Al(OH)3 3H
(3)鐵陽極
Fe-2e→Fe2e
(4)在堿性條件下
Fe2e 2OH-→Fe(OH)2
(5) 在酸性條件下
4Fe2e O2 2H2O→4Fe3e 4OH-
(6)另外,水的電解還有氧氣放出.
2H2O-4e→O2 4H
(7)在陰極發(fā)生如下反應(yīng)
2H2O 2e→H2 2OH-
(8)電絮凝法在處理過程中具有多功能性,除了電絮凝作用之外還有電化學(xué)氧化和還原、電氣浮等作用。
?電絮凝氣浮作用?
氣浮作用
電氣浮法是對廢水進(jìn)行電解,當(dāng)電壓達(dá)到水的分解電壓時,在陰極和陽極上分別析出氫氣和氧
氣。氣泡小,分散度高,作為載體粘附水中的懸浮物而上浮,容易將污染物質(zhì)去除。電氣浮既可以去
除廢水中的疏水性污染物,也可以去除親水性污染物。電解產(chǎn)生的氣泡粒徑很小,氫氣泡約為10~
30μm,氧氣泡約為20~60μm;而加壓溶氣氣浮時產(chǎn)生的氣泡粒徑為100~150μm,機(jī)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為高,出水
水質(zhì)自然較好。此外,電解產(chǎn)生的氣泡,在20 時的平均密度為0.5gL;而一般空氣泡的平均密度為
1.2gL。可見,前者的浮載能力比后者大一倍多。
高壓脈沖電絮凝核心脈沖電源
過濾進(jìn)水池中的水經(jīng)過過濾系統(tǒng)進(jìn)一步去除微小顆粒以及殘余的雜質(zhì),以達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
7)過濾后的清水進(jìn)入清水池排放或回用。另外,清水池中的清水也可以經(jīng)過中水回用系統(tǒng)的深度處理,作為凈水回用至現(xiàn)場用水點(diǎn)。
4、高壓脈沖電絮凝核心脈沖電源
脈沖電流的波形有方波、正弦半波、鋸齒波、隔鋸齒波等多種形式。
脈沖具有3 個獨(dú)立的參數(shù),即脈沖電壓(或電流)幅值、脈沖寬度t on 和脈沖間歇t off 。為了達(dá)到較好的去污和節(jié)能效果,可 對這3 個參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。脈沖周期z 為一個脈沖寬度和脈沖間歇, 脈沖頻率則是脈沖周期的倒數(shù)。設(shè)占空比為r,則r 為導(dǎo)通時間 (脈沖寬度)與脈沖周期之比:r=to n/(t on toff),通過改變占空比 r 的值,就可得到不同的節(jié)能效果。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為高,出水水質(zhì)自然較好。高頻脈沖即不斷地重復(fù)進(jìn)行“供電—斷電—供電”的高頻率脈沖電解過程,使電解效率得到 大幅度地提高。脈沖電解,通電時間小于直流電解處理反應(yīng)時間,鐵的溶解量將少于直流電解時的溶解量。因此,脈沖電解與 直流電解相比,節(jié)電的同時也大幅度降低鐵耗。由于施加脈沖信號,電極上的反應(yīng)時斷時續(xù),有利于擴(kuò)散、降低濃差極化,從而降低電耗。電解槽內(nèi)的電流是離子在電場作用下流動而形成的。在供電 時間內(nèi),離子濃度會迅速降低;而在斷電間隙時間內(nèi),離子濃度 又會得到迅速恢復(fù)和補(bǔ)充。所以在脈沖供電方式下電流密度要比 直流供電下的電流密度有所提高,這就使電解去污效果增強(qiáng)。