水中硬度含量过高时,会导致管路设备结垢,易对后段工艺产生巨大的影响,例如造成蒸发器结垢,厌氧污泥钙化等。目前国内采用的除钙技术通常是添加石灰或者树脂法,这两种方法存在的问题是:处理量小,废渣量大,不能在较短的停留时间内有效地控制出水悬浮物含量,仅适用于硬度浓度较低的废水。而且国内外报导的除硬度方法中,尚未见到在有效除硬度的同时,电絮凝器,还可以控制出水悬浮物含量的相关方法。因此,急需一种可以在短时间内既能有效除硅又能有效控制出水悬浮物含量的去除废水中硬度的方法。电絮凝的反应原理是以铝、铁等金属为阳*,电絮凝器厂,在直流电的作用下,阳*被溶蚀,产生Al、Fe等离子,在经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程,发展成为各种羟基络合物、多核羟基络合物以至氢氧化物,使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离。同时,带电的污染物颗粒在电场中泳动,其部分电荷被电*中和而促使其脱稳聚沉,其中产生的Ca(OH)2、Mg(OH)2、MgCO3、和CaCO3析出,达到去除硬度的目的。
电絮凝法的应用
电絮凝技术可处理电镀、印染、制药、制革、造纸等多种行业废水,目标污染物包括铬、磷、氟、染料等。
有关电絮凝法去除水体中F-的报道存在两种机理:F-与絮凝剂中OH-的置换反应和F-与金属阳离子反应生成沉淀。M.M.Emamjomeh等〔31〕研究表明,F-置换Aln(OH)m(3n-m)中的OH-从而被去除。而N.Mameri等〔32〕研究表明,F-与Al3 反应生成AlF63-,再与Na 反应生成沉淀,从而将氟从水中除去。在电絮凝效果方面,V.Khatibikamal等〔33〕采用铝板双*模式处理初始质量浓度为5mg/L的含F-废水,电解5minF-质量浓度可迅速降至0.35mg/L。在工程应用方面,刘峰彪等〔34〕采用电絮凝法处理北京某地区地热水中的氟,并增加滤柱,电絮凝器公司,F-质量浓度为7.5mg/L,选用铝板电*,板间距0.5cm,pH=7.1,电导率0.48mS/cm,水温30~40℃,电流密度10A/m2,电絮凝30min,能耗为2.13kW·h/t时,出水F-质量浓度可达到饮用水对F-质量浓度的要求(0.5~1.0mg/L)。另外,当水体中存在PO43-时,由于PO43-的水解,水体呈强碱性,从而促进Al(OH)3水解成Al(OH)4-,致使絮凝剂丧失除氟能力;当水体中存在SO42-时也对电絮凝除氟有不利影响,但其影响机制尚不清楚,有待深入研究。
高浊度水处理被认为是水质净化处理的两大难题之一。电絮凝水处理采用两级电絮凝水处理、两级斜管沉淀、三层滤料过滤,并配合二级沉淀物回流的新工艺,可将浊度为10000度的原水在42min内一次净化为浊度小于3度的饮用水。通过对颗粒物沉淀和气浮的研究发现,在电絮凝水处理过程中:低电流时颗粒物通过沉淀而去除,高电流时颗粒物通过气浮而去除。 电凝聚可同时除去水中有机物、*、**和其他毒物,降低浊度,是一种很有前途的给水净化方法。 饮用水中的主要以As(Ⅲ)和As(Ⅴ)两种形态存在,由于其高毒性严重影响着人类的健康。Kumar[7]等研究表明,利用电絮凝水处理法去除水As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的效率相近, 在电絮凝水处理过程中As(Ⅲ)首先被氧化成As(Ⅴ),然后通过吸附以及与金属氢氧化物形成配位化合物而去除。利用该法除毒性更高的As(Ⅲ)的效率要优于传统的使用FeCl3絮凝剂。