一、电絮凝设备核心原理
电絮凝是一种通过电解作用实现水处理的物理化学工艺,其核心在于电化学氧化还原反应。系统通电后,金属阳极(通常为铁或铝)在电流作用下发生溶解,产生大量金属阳离子(Fe²⁺/Al³⁺),这些离子在水中水解形成具有强吸附能力的絮凝剂(如Fe(OH)₃、Al(OH)₃),同时阴极产生的微气泡(H₂和O₂)带动污染物上浮。
三重净化机制:
1. 电荷中和:金属氢氧化物胶体吸附带负电的胶体颗粒,破坏稳定性
2. 网捕卷扫:形成的絮体像滤网般捕捉悬浮物和胶体
3. 氧化还原:电解产生的活性氧物种(·OH等)降解有机物
图解污水处理过程
二、设备关键组成模块
1. 核心反应单元
电极板组:交替排列的阴阳极板(间距10-30mm),材质可选:
经济型:普通低碳钢(COD去除率60-75%)
高效型:铝钛合金(浊度去除>90%)
特种型:掺杂稀土元素的复合电极(寿命延长3倍)
电源系统:
直流脉冲电源(频率50-100Hz)
智能调节电流密度(10-100A/m²)
典型工作电压12-36V
2. 配套系统
预处理单元:格栅→调节池(pH预调至6.5-7.5)
后处理单元:斜板沉淀池→砂滤罐(确保SS<10mg/L)
污泥处理:板框压滤机(含水率可降至75%以下)
三、技术优势
(1)处理效率突出:
重金属去除率:Cu²⁺/Cr⁶⁺等可达99%
除磷效果:总磷<0.5mg/L(餐饮废水案例)
破乳能力:含油废水油含量从500mg/L降至5mg/L
(2)运行成本优势:
能耗:3-5kWh/吨水(相比化学絮凝节省40%药剂费)
污泥减量:产量减少30-50%(密实度提高)
(3)智能控制特性:
PLC自动调节电流强度
在线监测ORP/pH值
电极自动极性反转防钝化
四、典型应用场景
行业领域 | 处理对象 | 效果指标 |
电镀废水 | 铬/镍/锌离子 | 重金属含量<0.1mg/L |
印染废水 | 色度/COD | 脱色率>95%,COD降60% |
食品加工 | 动植物油/蛋白质 | 油脂去除率98% |
石化行业 | 乳化油/环烷酸 | 油含量<3mg/L |
垃圾渗滤液 | 氨氮/难降解有机物 | COD去除率50-70% |
五、设备选型要点
处理规模匹配:
小型设备:5-20m³/d(一体化设计)
中型系统:50-200m³/d(模块化组合)
大型工程:500m³/d以上(需定制流道设计)
水质适应评估:
导电率要求:>1000μS/cm(过低需加电解质)
温度范围:10-50℃(低温需延长反应时间)
悬浮物限制:SS<500mg/L(过高需预沉淀)
经济性测算:
投资成本:3-8万元/吨水(规模效应递减)
电极损耗:铁极板0.5-1kg/吨水(Al极板更耐用)
维护周期:每6个月需酸洗电极
六、常见问题及解答(Q&A)
Q1:处理后的水质浑浊度不达标怎么办?
原因分析:
电流密度不足(<15A/m²)
反应时间过短(<10分钟)
电极板间距过大(>30mm)
解决方案:
逐步提高电流强度(每次增加5A)
延长反应区停留时间至15-20分钟
检查并调整极板间距至15-25mm
在后端添加5-10μm精密过滤器
Q2:重金属去除率突然下降可能是什么原因?
故障排查:
检查电极损耗(铁极板厚度<3mm需更换)
测试pH值(超出6-8范围需调节)
检测进水COD负荷(>2000mg/L时需稀释)
确认电源输出稳定性(电压波动应<5%)
Q3:运行中电极板发热严重如何处理?
应对措施:
立即降低电流密度至20A/m²以下
检查冷却水系统(流量应>1m³/h)
清理电极表面结垢(用5%稀yan酸循环冲洗)
确认极板对中情况(偏移量需<2mm)
Q4:如何判断电极需要更换?
识别特征:
处理效率下降30%以上
极板表面出现明显凹坑(深度>1mm)
工作电流异常升高(电压不变时电流增15%)
电极连接处电阻值>0.5Ω
更换建议:铝电极使用寿命通常为6-12个月,铁电极3-6个月,具体取决于水质和工作强度
电絮凝设备凭借其绿色高效的特点,正在替代传统加药工艺成为工业废水处理的主流选择。实际应用中需根据水质特性优化电流密度、停留时间等参数,配合适当的预处理和后处理单元,可满足日益严格的环保排放标准。随着电极材料和智能控制技术的发展,该技术的经济性和适用范围还将持续提升。