含銅廢水處理工藝 設(shè)備顏色定制

1、電絮凝原理

電絮凝技術(shù)電極反應(yīng)如下：

電絮凝技術(shù)反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜，文中主要介紹普遍認(rèn)可的幾個反應(yīng)機(jī)理：電解氣浮、絮凝作用、電解氧化還原作用。

1）電解氣浮主要是利用電解過程中陰極產(chǎn)生氣體的浮力作用將雜質(zhì)去除。在電流作用下，溶液中的氫離子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣。與傳統(tǒng)的加壓氣浮相比，電絮凝反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡體積小、表面積大，與水中油滴、懸浮物等雜質(zhì)結(jié)合的機(jī)會增加，因而對污染物的去除效果好。

2）電絮凝過程中陽極電解產(chǎn)生的陽離子在溶液中生成具有吸附作用的氫氧化物或多核水解產(chǎn)物，可吸附水中的油滴、懸浮物等雜質(zhì)。吸附雜質(zhì)后，絮凝體經(jīng)沉淀、氣浮作用去除。與化學(xué)絮凝相比，電絮凝反應(yīng)產(chǎn)生的氫氧化物活性高，吸附雜質(zhì)的能力強(qiáng)，因而凈化效果更好。

3）含聚污水中復(fù)雜的有機(jī)物也可經(jīng)電絮凝過程中陽極的氧化作用與陰極的還原作用直接去除。

2、實(shí)驗原理與方法

2.1 污水制備

根據(jù)油田三次采出水油滴粒徑?。?10μm，大部分在0.1~2μm之間）、含油濃度高（1000~2000mg/L）、礦化度高（一般在1000mg/L以上）以及含有聚合物（一般在200mg/L左右）等特點(diǎn)，配制實(shí)驗污水。在1.2L自來水中加入0.3g十二烷基苯磺酸鈉、3g0#柴油和1g分子量大于1000萬的陰離子型聚丙烯酰胺，經(jīng)高速剪切儀剪切攪拌10min后倒入分液漏斗中靜置12h，待表面浮油與含油污水分層，取下層含油污水1L作為模擬污水。此外，實(shí)驗中加入2gNaCl，以增大污水電導(dǎo)率，并用0.1mol/L的H2SO4調(diào)節(jié)模擬污水的pH值到7.0。模擬含聚污水的初始含油量和聚合物的質(zhì)量濃度分別為600mg/L和300mg/L，而現(xiàn)場含油污水含油量一般在300mg/L左右。由于柴油配置污水分散性好，經(jīng)剪切處理、去除浮油操作后，剩下的油主要是乳化油。此外，對比發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗室配置污水含油濃度更大，因而比現(xiàn)場污水處理難度大。

2.2 實(shí)驗裝置

如圖1所示，在該探究實(shí)驗中，采用自制有機(jī)玻璃槽作為反應(yīng)容器。該反應(yīng)器主要由直流電源、反應(yīng)槽、電極板三部分組成。裝置尺寸（以內(nèi)徑計算）為100mm×80mm×150mm，壁厚為10mm，有效容積為10.8L，極板尺寸為130mm×100mm，板厚為3mm，純鋁板。極板間距可在10~60mm之間調(diào)節(jié)。

2.3 實(shí)驗方法

采用單因素法進(jìn)行電絮凝處理污水的靜態(tài)實(shí)驗研究，探討了電流密度、極板間距、初始pH值、聚合物濃度等因素對處理效果（含油率和濁度的去除率）的影響，并根據(jù)實(shí)驗結(jié)果計算了實(shí)驗的電極和電能消耗。

1）含油率的測量。將配制好的30L含油污水倒入新型電絮凝裝置中，分別控制容器出入口流速為8L/h和20L/h。保持電流恒定進(jìn)行電絮凝實(shí)驗，定期抽取10mL處理液，采用紫外分光光度計進(jìn)行含油量測量，并根據(jù)公式（1）計算除油率：

式中：C0為污水中初始含油濃度，mg/L；C1為凈化處理后水中含油濃度，mg/L。

2）濁度的測量。濁度采用濁度儀來測量，單位為NTU。濁度計原理為光線透過時，水中懸浮物對光線的阻礙程度。濁度去除率ω的計算公式為：

式中：M0為含油廢水的初始濁度；M1為處理后水樣的濁度。

為消除偶然誤差，保證實(shí)驗數(shù)據(jù)的有效性，每組實(shí)驗數(shù)據(jù)至少測兩次，取平均值作為終實(shí)驗結(jié)果。

3）電極消耗的計算公式為：

式中：C0為污水中的初始含油濃度，mg/L；C1為凈化后水中含油濃度的平均值，mg/L，m為極板耗材質(zhì)量，g；i為外加電流密度，A/m2；F為極板有效面積，m2；M為Al的摩爾質(zhì)量，g/mol；z為電子摩爾數(shù)；Ф為法拉第常數(shù)；t為電絮凝反應(yīng)時間，s；V為污水體積，L。

4）電能消耗可用式（4）計算：

式中：E為處理每千克油所需能耗，kWh/kg；U為槽壓，V。

3、實(shí)驗結(jié)果與討論

3.1 電流密度的影響

由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，電流密度對污水處理效果的影響較大。電絮凝過程中絮凝體的產(chǎn)生量及陰極氣泡的大小、產(chǎn)生速率均取決于外加電流的大小，且電流密度為電絮凝反應(yīng)過程中為數(shù)不多的可控因素之一，因此在本探究實(shí)驗中首先研究了電流密度對含聚污水的影響。調(diào)節(jié)pH為中性，極板間距為1.0cm，攪拌速率設(shè)置為300r/min,分別控制電流密度為1，2，3，4，5，6mA/m2，電解28min，探究不同電流密度下含聚污水的去除效果。