一.產(chǎn)品概述

近年來，電化學(xué)技術(shù)正在逐漸有效地應(yīng)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(jī)物以及放射性物質(zhì)和其他污染物。基于此項技術(shù)，我公司聯(lián)合上海交通大學(xué)、北京科技大學(xué)等多所國內(nèi)高校，潛心研究、共同開發(fā)了第三代新型電解除磷反應(yīng)器，該設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、技術(shù)成熟、節(jié)能環(huán)保、無需設(shè)置復(fù)雜的加藥系統(tǒng)、操作簡單、易于實現(xiàn)自動化、對于生活污水處理*。

二.基本原理與特點

  電解除磷反應(yīng)器的反應(yīng)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(luò)合物、多核羥基絡(luò)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(jìn)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。

以鐵電極為例：在電解過程中，陽極釋放的 Fe²⁺ 和溶液中的 Fe³⁺ 會與以磷酸根形式存在的磷發(fā)生反應(yīng)生成難溶性鐵鹽。另外，部分 Fe²⁺ 和 Fe³⁺ 在一定的 pH范圍內(nèi)與溶液中的 OH^- 反應(yīng)生成難溶性的鐵的羥基化合物，這些含鐵的羥基絡(luò)合物能發(fā)生膠體絮凝，從而達(dá)到處理水質(zhì)的作用。

主要反應(yīng)如下：

陽極：

Fe-e^- = Fe²⁺ ； (1)

陰極：

2H⁺ +2e^- = H² ； (2)

在溶液中：

4Fe²⁺ +H₂O +O² = 4Fe³⁺ +4OH ^- ， (3)

Fe³⁺ +PO₄^3- = FePO₄↓， (4)

3Fe²⁺ +2PO₄^3- = Fe³(PO4)₂ ↓， (5)

Fe²⁺ +2OH^- = Fe(OH)₂ ↓， (6)

4Fe(OH)₂ +O₂ +2H₂O = 4Fe(OH)₃ ↓。 (7)

（1）氧化機(jī)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(qiáng)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(jī)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。

1. 絮凝機(jī)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(tuán)，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(jī)理

電絮凝是對廢水進(jìn)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(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(shè)備功能作用

根據(jù)理論驗證與實踐經(jīng)驗的結(jié)合，我公司研發(fā)的第三代電解除磷反應(yīng)器對于生活污水處理的效果非常顯著，如下：

（1）磷

生活污水常含有大量的磷,排入水體會造成藻類過度繁殖,導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化,使水質(zhì)惡化。經(jīng)過大量現(xiàn)場實踐經(jīng)驗驗證，電解除磷反應(yīng)器可以有效地將進(jìn)水含磷量從2mg/L處理到0.5mg/L以下，磷去除率達(dá)到75%以上。

（2）COD

電化學(xué)技術(shù)在去除磷的同時，利用高效電解絮凝作用，生成吸附性*的高活性絮凝基團(tuán)，對于非溶解性高分子有機(jī)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(jìn)一步提高其對于有機(jī)物的去除率，尤其是對于難于生化降解的有機(jī)物，可以通過強(qiáng)氧化切斷化學(xué)鍵，提高有機(jī)物的可生化性，再結(jié)合生化處理方法可以進(jìn)一步達(dá)到充分降解COD的目的，去除率一般在30%—80%。持續(xù)穩(wěn)定的保證了出水一級A達(dá)標(biāo)排放。
   （3）濁度、懸浮物

電化學(xué)技術(shù)因其高效的絮凝作用，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(tuán)，形成的絮團(tuán)比投加絮凝劑形成的絮團(tuán)更大、更密實，從而利于沉降截留從水中分離。電絮凝技術(shù)處理出水結(jié)合沉淀、過濾技術(shù)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(yùn)行參數(shù)即可，達(dá)到與處理較低濁度水時同樣的絮凝效果。 電化學(xué)技術(shù)對于濁度、懸浮物的去除率可達(dá)到90%以上。

（4）氨氮

電化學(xué)水處理技術(shù)是利用外加電場的作用，在特定的電化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)，通過一系列化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)過程或物理過程，達(dá)到預(yù)期的去除廢水中污染物或回收有用物質(zhì)的目的。電化學(xué)氧化NH⁴⁺-N就是通過電極的直接氧化和間接氧化作用將NH⁴⁺-N轉(zhuǎn)化成氮氣的過程。

（5）細(xì)菌、病毒

電化學(xué)技術(shù)利用極板間強(qiáng)電場作用和反應(yīng)生成的強(qiáng)氧化性基團(tuán)的氧化作用，去除殺滅水中的細(xì)菌和病毒，其去除率可達(dá)到80%以上。

四.核心部件與技術(shù)

（1）節(jié)能型電化學(xué)電源

該電源是我公司推出的新一代智能環(huán)保型高頻脈沖自動換向電源，具有*水平的高頻開關(guān)電源計算機(jī)遠(yuǎn)程分布式(集中)控制系統(tǒng)，內(nèi)置PLC與計算機(jī)連接，通信組網(wǎng)，具有遠(yuǎn)程計算機(jī)Windows人機(jī)界面控制或觸摸屏人機(jī)控制界面具有操作直觀方便容易、高品質(zhì)直流脈沖輸出、可靠性強(qiáng)、效率高、可實現(xiàn)極板的自動換向、電耗僅為裝機(jī)功率的三分之一等顯著優(yōu)點。

（2）新型金屬復(fù)合材料

電解板采用新型金屬復(fù)合材料，該材料含有電化學(xué)活性物質(zhì)和添加劑，電化學(xué)活性物質(zhì)是鐵的氧化物或氫氧化物，該電極復(fù)合材料具有良好的熱穩(wěn)定性能以及良好的電化學(xué)性能，反應(yīng)活性強(qiáng)，不易損耗，且更換費用低。

（3）新型極板防鈍化、板結(jié)系統(tǒng)

利用電化學(xué)技術(shù)處理污水的過程中，會產(chǎn)生大量陽極泥使電極板鈍化、板結(jié)，導(dǎo)電性減弱，從而影響了污水處理效果。我公司研發(fā)的第三代電解除磷反應(yīng)器有效的克服了此項問題，延長了電極板的使用壽命，增強(qiáng)了設(shè)備的處理效果。

（4）*的模塊化電解槽

我公司研發(fā)的新型電解除磷反應(yīng)器，極板采用*的雙極式排列組合方式，電流電壓分布均勻，電解效果好，并配有絕緣防短路裝置，安全可靠；電解槽呈模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化，安裝、更換維修方便。

五.應(yīng)用情況

新型電解除磷反應(yīng)器既可以做成設(shè)備獨立使用，又可以與A/O一體化設(shè)備結(jié)合使用，將反應(yīng)器各個模塊內(nèi)置在A/O一體化設(shè)備內(nèi)部，成為其一部分，根據(jù)一體化設(shè)備內(nèi)部空間，處理量以及處理要求，訂制合適尺寸的模塊結(jié)構(gòu)。

六.設(shè)備技術(shù)特點

· 投資費用低

· 運(yùn)行費用低

· 維護(hù)維修費用低

· 無需添加任何化學(xué)藥劑

· 占地面積小

· 操作簡單，自動化程度高

· 設(shè)備處理時間短、處理效率高

· 設(shè)備處理產(chǎn)生污泥量少、污泥密實度高

七.設(shè)備運(yùn)行成本

能耗：根據(jù)生活污水水質(zhì)特點，處理1噸水耗電量為0.5——1.0KWh。

電極板損耗：根據(jù)生活污水水質(zhì)特點，極板更換周期為1.5年，極板消耗成本為0.01——0.03元/噸水。

本說明僅供參考。

因設(shè)備改良，產(chǎn)品實物與說明有所出入，恕不另行通知，請諒解！

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