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影响电凝聚处理效果的主要因素分析及优化建议

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:用电凝聚处理水时,水的物理化学指标、水在电极表面的流动速度、在电极间的反应时间以及电极的间距、电流密度、电压等因素对水质净化都有很大的影响。温度也是影响混凝效果的一个重要因素,对药剂混凝而言,水温对其有明显影响。同时,增大电流密度会使能耗迅速增加,而能耗在电凝聚运行费用中占有较高比例,有时可达50%以上。因此,在保证处理效果的前提下,应适当降低电流密度,以降低电凝聚水处理成本。

影响电凝聚处理效果的主要因素分析及优化建议

用电凝聚处理水时,水的物理化学指标、水在电极表面的流动速度、在电极间的反应时间以及电极的间距、电流密度、电压等因素对水质净化都有很大的影响。

(1)水的物理化学指标

水的物理化学指标对处理效果有明显影响,主要的影响因素有水的pH值、温度和水中悬浮物及有机物浓度等。

水的pH值直接影响铝离子的水解聚合反应,在不同的pH值条件下,电解产生的铝离子在水中形成不同的配合物,各种配合物对水中杂质的去除效果各不相同。当pH<3时,水中的铝以[Al(H2O)63+形态存在,即不发生水解反应;当pH为4~5时,水中将产生较多的多核羟基配合物,如[Al2(OH)24+、[Al3(OH)45+等;当pH为6.5~7.5的中性范围内,水解产物以Al(OH)3沉淀物为主;仅在碱性条件下(pH>8.5)聚合产物以负离子形态[Al(OH)4-出现。研究表明,在pH为6~7时脱色效果最佳。

温度也是影响混凝效果的一个重要因素,对药剂混凝而言,水温对其有明显影响。在寒冷地区,当水温较低时,即使投加大量的混凝剂也难以获得良好的混凝效果。在采用电凝聚工艺时,电解过程是放热过程,能给铝离子水解提供一定的热量,而且电解产生离子态的铝Al3+,不需要溶解过程,从而使电凝聚在很大的温度变化范围内对水中杂质有良好的去除性能,但在水温20℃以上时去除效果更佳。(www.xing528.com)

(2)电极表面的水流动速度

电极表面的水流速度对混凝效果影响较大,较大的水流速度有利于电解产生的铝离子更快地水解、聚合并快速均匀地分散于水体,水中的胶体等杂质更容易发生相互碰撞,凝聚去除。同时,较大的水流速度可以保证从电解槽中带走电解产生的Al(OH)3,防止在电极表面引起沉淀,一般电极板中水的流动速度不应小于10 m/h。

(3)电流密度

随着电流密度的增大,电解产生的铝离子增加,在一定范围内能提高处理效果。当电流密度过大时,去色效果虽好,但混凝效果变差。同时,增大电流密度会使能耗迅速增加,而能耗在电凝聚运行费用中占有较高比例,有时可达50%以上。因此,在保证处理效果的前提下,应适当降低电流密度,以降低电凝聚水处理成本。

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