YASA ET 亚沙环境丨电絮凝EC与电氧化EO的区别和技术特点

来源: | 作者:YASA ET | 亚沙环境 | 发布时间: 2022-09-06 | 1028 次浏览 | 分享到:
本文介绍并分析了电絮凝(EC)和电氧化(EO)废水处理技术的主要特点。
如果你想了解更多关于这些工艺系统、技术和应用,请继续阅读本文。

YASA ET | 电絮凝EC与电氧化EO的区别和技术特点





本文介绍并分析了电絮凝(EC)和电氧化(EO)废水处理技术的主要特点。


如果你想了解更多关于这些治疗系统,技术和应用,请继续阅读本文。

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什么是电絮凝(EC)?

电絮凝系统基本上是由成对的平行导电金属板组成,它们充当单极电极悬浮在含有废水的电解槽中。直流电通过电极(阳极和阴极)开始电化学处理。


导电金属板通常被称为“牺牲电极”牺牲阳极降低了阳极的溶解电位,使阴极的钝化作用最小化。牺牲阳极和阴极可以是相同的或不同的材料。


在电絮凝过程中,电极上会发生以下反应:

·阳极被氧化成亚铁或铝离子(取决于所选材料)

·在阴极,水分子被分解成质子(H)和羟基离子(OH-)。


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电絮凝(EC)工作原理

电絮凝是由一对称为电极的金属片组成,它们排列在两个阳极和阴极上。利用电化学原理,阴极被氧化(失去电子),而水被还原(获得电子)从而使废水得到更好的处理。


电絮凝过程的效果导致污染物的去除、还原和氧化分解,并将其与水体分离。污泥沉淀在电凝聚反应器的底部,而絮状物漂浮在顶部。

图2.1 电絮凝(EC)工作原理

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什么是电氧化(EO)?

电氧化(EO),又称阳极氧化或电化学氧化,是一种主要用于工业废水处理的技术,是一种高级氧化工艺(AOP)。最一般的布局包括两个电极,作为阳极和阴极,连接到电源。

电氧化(EO)工作原理

电氧化(EO)或电氧化(EO)过程涉及外部能源的应用包含一对或多对电极的电化学电池。在阴极发生还原反应,在阳极发生氧化反应。


当向系统提供能量输入和足够的支撑电解质时形成强氧化物种,与污染物相互作用并降解。耐火化合物因此转化为反应中间产物,最终通过完全矿化转化为水和二氧化碳。


电氧化可以消除污染物在阳极/水溶液的界面处(直接氧化),并通过阳极生成的中间物,如羟基自由基(HO•)和活性氯物种(间接氧化)等活性氧物种。


羟基自由基是高活性氧化剂它可以与几乎所有的有机污染物发生反应,最终在环境压力和大气温度下将它们无选择性地矿化为二氧化碳和水。


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电凝聚(EC)和电氧化(EO)污染物去除

两者兼而有之电絮凝(EC)和电氧化(EO)在去除某些污染物方面非常有效。这两种技术都可以显著降低COD,BOD和TDS以及废水中的硝酸盐和氨。


图4.1 电凝聚和电氧化法降低COD

为了更准确评估这些技术的处理能力,可以通过使用YASA ET亚沙环境的专为电絮凝和电氧化技术实验而制作的测试设备。

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电絮凝电氧化电极材料

电絮凝和电氧化电极材料需要仔细选择,主要是通过分析来知道我们想从废水中去除或减少的污染物。

碳和石墨电极

基于电极在碳或石墨因其成本低、比表面积大,因此很常见。此外,它们还能促进污染物在其表面的吸附,同时产生电氧化的自由基。但是,它们不适合在高电位下工作,因为在这种情况下,它们会经历表面腐蚀,从而导致效率降低,暴露区域逐渐退化。事实上,石墨析氧的超电位相当低。


铂电极

铂电极提供导电性好,在高电位下惰性和稳定同时,析氧过电位较低,与石墨相当。因此,铂电极的电氧化通常由于化合物的部分氧化而提供较低的产率。污染物转化为稳定的中间产物,难以分解,从而降低了完全矿化的电流效率。


混合金属氧化物(MMOs)电极

混合金属氧化物(MMO),也称为尺寸稳定阳极(DSA),是带有高导电性和耐腐蚀性用作电解中的阳极。

电极的种类是在电化学过程工业中非常流行因为它们对促进氯和氧的释放非常有效。在废水处理的情况下,它们提供了较低的电流效率,因为它们有利于氧气的竞争性反应。与铂电极类似,形成稳定的中间产物比完全矿化污染物更有利,导致去除效率降低。

因为他们有能力析氯反应,尺寸稳定的阳极是依赖介电氧化机理的工艺最常用的选择,尤其是在氯和次氯酸盐生产.


二氧化铅电极

二氧化铅正如他们所显示的,电极在工业应用中长期被开发稳定性高,比表面积大,导电性好而且很便宜。此外,二氧化铅具有很高的析氧过电位,这意味着完全矿化的电流效率很高。此外,发现二氧化铅电极能够产生臭氧,另一种强氧化剂,在高电位下。


掺硼金刚石(BDD)电极

在人造金刚石中掺入硼以提高其导电性,使其成为电化学电极成为可能。一旦被掺杂,BDD电极显示出高的化学和电化学稳定性具有良好的导电性,即使在恶劣的环境下也具有很强的抗腐蚀性和显著的宽电位窗。


因此,BDD通常被认为是最有效的电极,对于有机物的完全矿化,提供高电流效率和较低的能耗比所有其他电极。同时,这种电极的制造工艺通常基于高温CVD技术,成本非常高。


图5.1 用于电氧化的BDD电极

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电絮凝和电氧化处理废水的应用

电絮凝电氧化技术已被广泛应用于各种废水的处理。


电絮凝法可用于处理多种废水,包括乳液、金属加工液、洗涤和漂洗、洗衣废水等。


电氧化法是一种有效的废水处理方法有害和不可生物降解的污染物包括芳香族、杀虫剂、药物和染料。它也可以有效地去除硝酸盐和氨与定制电极,如BDD。


电絮凝和电氧化也可以结合起来去除污染物,达到最佳的处理效果第一阶段通常采用电絮凝法(EC),第二阶段采用电氧化法(EO)。


电氧化(EO)成本

电氧化(EO)的运行成本相对较高它经常与其他技术相结合。电氧化可与其他电化学技术,如电絮凝,连续或同时进行,以进一步降低操作成本,同时达到高降解标准。


电氧化由于其易于设置和有效处理有害和难降解有机污染物它们通常很难用传统的废水修复工艺进行降解。此外,它不需要任何外部添加化学物质(与其他过程相反,如原位化学氧化),因为所需的活性物质是在阳极表面生成的。


电絮凝(EC)成本

与电氧化(EO)等技术相比,电絮凝(EC)具有相对较低的运行成本。


事实上电絮凝(EC)主要成本是电极更换,根据需要处理的废水,每4-5个月更换一次。由于电极通常是铁或铝板或棒,制造过程简单,大部分成本在原材料中。


此外,用于提高电絮凝反应效果和处理效果的化学品(辅助絮凝剂)会增加成本,因此操作费用可根据使用量略有增加。


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我应该使用电絮凝(EC)还是电氧化(EO)来处理我的废水?

电絮凝(EC)和电氧化(EO)经常被用作工业废水处理系统的一部分。根据需要去除的污染物,电絮凝可与电氧化相结合。


通常是正确的设备配置电极材料可以改变处理效果,所以他们需要精心挑选和制造,以达到最佳效果。


第一步在选择电絮凝或电氧化作为废水处理系统之前,需要先分析待处理废水中的化学成分和污染物。其次,需要找到正确的电极和流量参数来处理特定的废水。最后,可以为处理系统制造和安装合适的EC或EO设备。


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