電絮凝法能處理電鍍廢水嗎？

【資料簡介】

　　隨著科技的不斷發(fā)展，電鍍企業(yè)的規(guī)模也越來越大，對電鍍廢水的處理已成為電鍍行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。近年來，國內(nèi)外學(xué)者針對不同鍍種的電鍍廢水采用了不同的處理方法，如物理法、化學(xué)法、膜處理法、吸附交換法、物理化學(xué)法及生物法等，但傳統(tǒng)的方法存在成本高、處理時(shí)間長、占地面積大、投資大、處理效率低、出水難以達(dá)標(biāo)排放、二次污染及后續(xù)處理作復(fù)雜等問題。
 

　　電絮凝技術(shù)集氧化還原、絮凝和氣浮為一體，具有設(shè)備構(gòu)造簡單、占地面積小、基建投資少、操作管理方便、無二次污染以及能夠同時(shí)去除多種污染物等特點(diǎn)，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)處理方法的不足，具有很好的發(fā)展前景及應(yīng)用價(jià)值。
 

　　目前，電絮凝技術(shù)的研究已取得長足的進(jìn)步，電絮凝技術(shù)已發(fā)展成為值得注意和信賴的新的電鍍廢水處理方法。
 

　　1電絮凝技術(shù)的原理
 

　　電凝聚法是近年發(fā)展起來的頗具競爭力的電鍍廢水處理方法，它是利用鐵板或鋁板作陽，電解氧化生成Fe“、Fe“或Al“，經(jīng)一系列水解、聚合成為多核羥基絡(luò)合物及氫氧化物，其作為凝聚劑對水中懸浮物及有機(jī)物進(jìn)行凝聚處理。同時(shí)，水分子在電流作用下發(fā)生電解反應(yīng)，在陰和陽分別產(chǎn)生氫氣和氧氣，水中未被絮凝劑沉降的懸浮固體顆粒，與氫氣和氧氣結(jié)合形成密度小于水的電氣浮體，處理效果進(jìn)一步提高。
 

　　2電絮凝技術(shù)處理
 

　　電鍍廢水的研究現(xiàn)狀
 

　　電絮凝技術(shù)對電鍍廢水處理效果的影響因素很多，是多種相關(guān)因素綜合作用的結(jié)果。目前，主要研究了廢水的pH、廢水電導(dǎo)率、電流密度、進(jìn)水濃度及電材料等對廢水處理的影響。
 

　　01進(jìn)水PH的影響
 

　　溶液的pH影響反應(yīng)速度的快慢，決定著溶質(zhì)的存在形態(tài)和電離程度。另外，H或OH一直接參加反應(yīng)或起著催化劑的作用。因此溶液的pH是影響電絮凝去除效果的重要因素，必須嚴(yán)格控制。
 

　　以鐵作為電，研究電絮凝法處理含多種重金屬廢水的影響因素及處理效果。結(jié)果表明，總鉛、總鎳、總鉻的去除率隨pH的變化較大，當(dāng)進(jìn)水的pH高于8.5時(shí)，重金屬離子的處理率均理想。
 

　　以鋁板作為電進(jìn)行廢水中Ni的電絮凝去除實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，，pH較高有利于鋁絮體的生成，并通過絮體對Ni的吸附以及共沉淀作用實(shí)現(xiàn)對金屬離子的高效去除，但pH過高，到較強(qiáng)堿性時(shí)，會使鋁絮體溶解，降低其絮凝活性，不利于提高電絮凝效率擊。因此溶液pH的控制應(yīng)綜合考慮金屬氫氧化物的溶度積、鐵和鋁氫氧化物的溶解性，一般來說，對于去除污染物，鋁電pH為中性，鐵電為堿性為宜。
 

　　02電流密度的影響
 

　　電流密度影響微絮體的形成量(微絮體主要為高價(jià)金屬離子的羥基化合物)，對重金屬處理效果影響較大，因而對金屬板溶出量(高價(jià)金屬離子)具有決定性的影響，一般情況下，電流密度增大會使去除率提高。
 

　　電流密度增大雖然可減少操作單元，但是能量損失和電流效率下降是重要的問題。當(dāng)電流密度較小時(shí)，隨著電流密度的增大，電絮凝效率增大，當(dāng)電流密度增大到一定值時(shí)，隨著電流密度的增大，電絮凝效率變化不明顯。
 

　　究其原因可能是電流密度增大，盡管鋁絮體量較多，但由于陰析氫過于劇烈，大量鋁絮體會被上浮的微氣泡迅速帶出水面，縮短了鋁絮體與金屬離子的有效接觸時(shí)間，不利于金屬離子的去除。
 

　　一定程度增加電流密度可顯著提高電絮凝效率，但電流密度的增加，加速電的鈍化，同時(shí)電流密度過高會導(dǎo)致溶液氣浮現(xiàn)象劇烈，反而不利于電絮凝效率的提升。
 

　　因此應(yīng)根據(jù)廢水的具體情況，選擇合適的電流密度，不僅可保證處理效果，同時(shí)可在一定程度上降低板消耗與能耗。
 

　　03電導(dǎo)率對去除效果的影響
 

　　通常選用NaCl溶液調(diào)節(jié)電導(dǎo)率。維持過高的電導(dǎo)率可能會導(dǎo)致加藥量增加，運(yùn)行成本上升，同時(shí)槽電壓降低使電解氧化還原作用減弱。
 

　　電導(dǎo)率對處理廢水的效果影響不大，但在保證電流密度不變的情況下適當(dāng)?shù)靥岣邚U水的電導(dǎo)率可以有效地降低電壓，從而降低能耗。
 

　　在投加食鹽時(shí)，相應(yīng)的電壓值會隨投鹽量的增加而降低，這是因?yàn)槁然c屬強(qiáng)電解質(zhì)，在一定限度內(nèi)可降低電阻，增加廢水的電導(dǎo)率，減少間電壓和能耗。
 

　　另外，氯離子是陽的活化劑，它易被吸附在具有氧化膜的電表面，使得膜中氧被氯離子取代，這樣在吸附氯離子的區(qū)域就有鐵或鋁的氯化物溶解，使這些區(qū)域的鈍水膜成孔隙，鋁離子或二價(jià)鐵離子得以進(jìn)入電解液中，但投鹽量過多，一方面會使費(fèi)用增加，另一方面會使出水中鈉離子和氯離子過多，為排放或回用帶來不利。所以，一般來說投鹽量也應(yīng)盡可能減少。
 

　　NaCl質(zhì)量濃度大于1.0g/L后去除率基本相同。因Cl一本身對電板有腐蝕作用，高濃度的NaCl溶液會縮短板的使用壽命，因此NaC1的質(zhì)量濃度應(yīng)以1.0g/L左右為佳。
 

　　04進(jìn)水濃度的影響
 

　　污染物成分復(fù)雜、種類多，不同廢水的進(jìn)水濃度與處理效果之間的關(guān)系差異很大，有的廢水低濃度時(shí)處理效果好，有的則相反。
 

　　實(shí)際的處理過程中，應(yīng)根據(jù)具體工程的廢水排放濃度，通過實(shí)驗(yàn)確定電絮凝處理效果和進(jìn)水濃度的關(guān)系。當(dāng)進(jìn)水的重金屬離子濃度較高時(shí)，要達(dá)到理想的出水水質(zhì)，可通過提高電流密度的方式實(shí)現(xiàn)，但與此同時(shí)能耗增大。
 

　　因此，電絮凝技術(shù)更適用于重金屬廢水的深度處理，對于高濃度重金屬廢水，應(yīng)行預(yù)處理，再進(jìn)行電絮凝處理，在保證處理效果的同時(shí)可盡可能降低運(yùn)行成本。
 

　　05不同電材料及其組合方式
 

　　目前，電絮凝法主要用鐵或鋁做陽。用鐵做陽、鋁做陰，電流密度為10A/m，對鉻、銅及鎳離子的去除率可達(dá)到1**%。
 

　　采用鈦.鐵雙陽電絮凝技術(shù)去除電鍍廢水中鉻(Ⅵ)進(jìn)行了研究，利用*一陽鐵電解溶解，產(chǎn)生絮凝物，絡(luò)合吸附鉻(VI);而輔助陽鈦則發(fā)生氧化還原作用，使鉻(Ⅵ)還原為鉻(11I)，兩者結(jié)合處理鍍鉻廢水，達(dá)到了理想的去除效果。
 

　　為此許多學(xué)者研究用兩種或三種以上的金屬合金、石墨電或涂有金屬氧化物的鈦?zhàn)鳛殛柼幚韽U水。
 

　　因此一般的電鍍廢水用鐵做陽，鐵陽比鋁陽對金屬離子的去除效果好。同時(shí)針對溶液不同的理化性質(zhì)，可以選擇鐵與其他的金屬復(fù)合電做陽。