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電絮凝作為一種環(huán)境友好型技術(shù)，具有占地面積小、去除污染物種類廣、去除效率高、工藝操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用到各種難降解污染廢水的處理中。協(xié)同研制的電氧化-絮凝設(shè)備已經(jīng)在多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)成功運(yùn)行，該工藝使用一臺(tái)電氧化絮凝一體機(jī)，在不加入混凝劑、重捕劑的條件下，通過(guò)一級(jí)電絮凝結(jié)合沉淀過(guò)濾過(guò)程，基本達(dá)到《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21900—2008）表三排放標(biāo)準(zhǔn)。從該系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)介紹。
01背景
重金屬?gòu)U水是指電鍍、礦冶、電子等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排出的含重金屬的廢水。重金屬（如鎘、鎳、汞、鋅等）廢水是對(duì)環(huán)境污染最嚴(yán)重和對(duì)人類危害最大的工業(yè)廢水之一。這些重金屬會(huì)對(duì)水體、土壤、大氣造成極大的、難以修復(fù)的影響。尤其是重金屬對(duì)土壤的侵蝕，已經(jīng)成為當(dāng)下最為嚴(yán)峻的生態(tài)和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題之一。電鍍行業(yè)廢水是重金屬?gòu)U水治理中難度最大、處理工藝最復(fù)雜、沒(méi)有形成標(biāo)準(zhǔn)化治理的廢水之一。
國(guó)家2008年為此制定了嚴(yán)格的《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21900—2008），這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了已建、新建、改造的電鍍污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)分別執(zhí)行其標(biāo)準(zhǔn)中“表一、表二、表三”標(biāo)準(zhǔn)。其中表三標(biāo)準(zhǔn)最為嚴(yán)格，已經(jīng)超過(guò)美國(guó)現(xiàn)行的電鍍廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
02技術(shù)簡(jiǎn)介
所采用的方案為“電氧化+電絮凝”方案，最早該方案應(yīng)用在頁(yè)巖氣鉆采工藝中的“壓裂返排液”處理，并在石油天然氣行業(yè)取得非常好的應(yīng)用和用戶評(píng)價(jià)。由于重金屬?gòu)U水的電導(dǎo)率非常好，因此“電絮凝+電氧化”在美國(guó)電鍍行業(yè)成為應(yīng)用最廣的技術(shù)，同樣采用化學(xué)鎳的KasperElectroplatingofTexas電鍍公司，通過(guò)對(duì)該技術(shù)的精確掌握，其廢水的含鎳達(dá)到驚人的0.03ppm，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)內(nèi)表三所定義的0.1ppm的水平。
過(guò)程如下圖所示：整個(gè)電絮凝-電氧化過(guò)程可以簡(jiǎn)化成兩個(gè)過(guò)程：
1）直接絮凝：鐵極板陽(yáng)極電解釋放出Fe2+，與陰極產(chǎn)生的OH-結(jié)合生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵聚合產(chǎn)生氫氧化亞鐵聚合物絮凝劑，可吸附水中懸浮物、COD等污染物。
2）間接氧化：利用溶液中電極電勢(shì)較低的陰離子，例如OH-、Cl-在陽(yáng)極失去電子生成新的較強(qiáng)的氧化劑的活性物質(zhì)Cl2等。利用這些活性物質(zhì)使污染物失去電子，將污染物氧化分解，以降低原液中的BOD5、COD、NH3-N等。
圖1電絮凝技術(shù)簡(jiǎn)介
該工藝的核心主要是通過(guò)高頻脈沖電在水中電解的大量羥基自由基以及極板電離的大量二價(jià)和三價(jià)鐵離子實(shí)現(xiàn)對(duì)EDTA絡(luò)合物的破絡(luò)。另外，系統(tǒng)本身會(huì)產(chǎn)生大量氫氧化鐵絮體，被電解出的氣泡帶出，不需要額外添加絮凝劑，也不需要通過(guò)額外氣浮實(shí)現(xiàn)顆粒沉淀和分離。因此整個(gè)技術(shù)帶來(lái)明顯的改善如下：
1、可以破絡(luò)，使得電鍍廢水出水達(dá)到表三成為可能；
2、污泥量約為傳統(tǒng)化學(xué)方法的1/3甚至更好；
3、電絮凝在處理重金屬的同時(shí)，對(duì)COD的去除是該設(shè)備的附加價(jià)值，通常單級(jí)COD去除率可以達(dá)到40~80%。而單級(jí)的泥量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于芬頓的泥量（約為芬頓泥量的1/3左右）；
4、處理六價(jià)鉻廢水不需要添加還原劑，可以明顯縮短整體流程；
5、對(duì)于含鎘廢水，可以作為最后一級(jí)的達(dá)標(biāo)處理，曾在義烏某廠進(jìn)行為期三個(gè)月現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，鎘可以穩(wěn)定控制在0.01ppm以內(nèi)；
6、設(shè)備占地非常小，為不增加新的占地提標(biāo)和擴(kuò)充生產(chǎn)能力提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障；
7、采用這項(xiàng)技術(shù)，由于不需要添加額外的絮凝劑、助凝劑、重金屬捕獲劑、破絡(luò)劑等，可以有效降低環(huán)保公司對(duì)化學(xué)助劑的采購(gòu)成本，結(jié)合增加的能耗，總體上，運(yùn)營(yíng)成本可以降低約20%。
03某企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作
及數(shù)據(jù)分析
2017年10月到2018年2月，對(duì)義烏某廠進(jìn)行了重金屬?gòu)U水提標(biāo)改造，主要針對(duì)鉻和鎘兩種重金屬，改造前該廠的含鎘廢水平均超標(biāo)約7~8倍。
改造說(shuō)明：
1、現(xiàn)場(chǎng)工藝流程
2、現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片及運(yùn)行過(guò)程視頻
3、抽樣檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)匯總
注：所有數(shù)據(jù)均為第三方出具，采用石墨爐原子分析法測(cè)量主要重金屬。
4、去除率曲線
5、結(jié)果匯總
04結(jié)論
將電氧化絮凝產(chǎn)品作為現(xiàn)有的重金屬?gòu)U水最后一級(jí)附加處理設(shè)施，可以保障重金屬?gòu)U水達(dá)到國(guó)家表三要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于國(guó)家要求較高的金屬鎘，可以在其一級(jí)沉淀池后設(shè)置電絮凝-氧化工藝，可以完全取代現(xiàn)有工藝中的二沉池、重捕劑等手段，整體流程簡(jiǎn)化的同時(shí)，提高了經(jīng)濟(jì)性。目前，國(guó)內(nèi)水處理生產(chǎn)企業(yè)眾多，每家都說(shuō)自己的企業(yè)如何大，實(shí)力如何強(qiáng)等。其實(shí)這里有很多都是自己不生產(chǎn)，接到單后找別的工廠加工生產(chǎn)，這樣生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品，很難讓人信賴，品質(zhì)更是無(wú)法保證。如果要明白真相的話，只有上門(mén)進(jìn)行實(shí)地考察。親臨現(xiàn)場(chǎng)考察了解，具體了解設(shè)備的工作性能以及出水質(zhì)量等，設(shè)備是否達(dá)標(biāo)，運(yùn)行是否正常，操作是否安全等。
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