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?yàn)樗哂心?/span>、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(xiàng)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、對于生活污水處理*。

二.基本原理與特點(diǎn)

  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(shí)帶電的污染物顆粒在電場中泳動(dòng)，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(shí)，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(huì)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(jià)或低價(jià)金屬陽離子在陰極得到電子直接被還原為低價(jià)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(dòng)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(shí)產(chǎn)生的氣泡直徑為100～150μm，機(jī)械攪拌時(shí)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(yàn)證與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(huì)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)，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(shí)，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(jí)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(shí)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(shí)，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(shí)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?dú)獾倪^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(dòng)換向電源，具有*水平的高頻開關(guān)電源計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程分布式(集中)控制系統(tǒng)，內(nèi)置PLC與計(jì)算機(jī)連接，通信組網(wǎng)，具有遠(yuǎn)程計(jì)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(shí)現(xiàn)極板的自動(dòng)換向、電耗僅為裝機(jī)功率的三分之一等顯著優(yōu)點(diǎn)。

（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(fèi)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(huì)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(xiàng)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(dú)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(gè)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(diǎn)

· 投資費(fèi)用低

· 運(yùn)行費(fèi)用低

· 維護(hù)維修費(fèi)用低

· 無需添加任何化學(xué)藥劑

· 占地面積小

· 操作簡單，自動(dòng)化程度高

· 設(shè)備處理時(shí)間短、處理效率高

· 設(shè)備處理產(chǎn)生污泥量少、污泥密實(shí)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(diǎn)，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(diǎn)，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(shí)物與說明有所出入，恕不另行通知，請諒解！

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