目     錄

一、電絮凝工藝概述

1.1 電絮凝工藝原理

1.2 電絮凝工藝的應(yīng)用與發(fā)展

二、標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備的設(shè)計(jì)思想、依據(jù)與原則

2.1、設(shè)計(jì)思想

2.2、設(shè)計(jì)依據(jù)

2.3、設(shè)計(jì)原則

三、標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備的構(gòu)成、特征與優(yōu)勢

3.1、標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備的構(gòu)成

3.2、標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備的特點(diǎn)與優(yōu)勢

四、標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備的運(yùn)行管理

4.1 安裝及運(yùn)行基本要求

4.2 日常運(yùn)行維護(hù)

4.3 設(shè)備檢修

4.4 特殊問題

一、電絮凝工藝概述

1.1電絮凝工藝原理

電絮凝是利用可溶性金屬陽極在電解過程中產(chǎn)生的金屬氫氧化物絮凝去除水中污染物質(zhì)的水處理工藝。現(xiàn)實(shí)中，陽極材料通常采用鋁、鐵等易得而價廉的金屬，以鐵為例，其基本反應(yīng)過程如下：

陽極反應(yīng)：Fe＋2e→Fe²⁺

陰極反應(yīng)：2H₂O＋2e→H₂↑＋2OH^-

水解反應(yīng)：Fe²⁺＋2OH^-→Fe(OH)₂↓

電解生成的氫氧化亞鐵沉淀具有良好的絮凝、吸附性能，能有效地從廢水中去除污染物質(zhì)。同時電解時陰極析出的氫氣能形成大量微小的氣泡，具有良好的氣浮分離效果，因此電絮凝通常也稱作電絮凝-氣浮工藝。另外，電解過程中陽極表面會發(fā)生電化學(xué)氧化反應(yīng)，而電解產(chǎn)生的亞鐵離子和陰極析出的新生態(tài)氫具有較強(qiáng)還原性，因此電絮凝工藝還具有氧化還原功能。

1.2電絮凝工藝的應(yīng)用與發(fā)展

電絮凝工藝能有效去除水中膠體和懸浮類污染物質(zhì)，并對乳化油、大分子有機(jī)物、微生物、重金屬離子、氟離子、濁度和部分有色類物質(zhì)具有良好的去除效果，因此能廣泛地應(yīng)用于各類廢水治理和給水處理工程。和傳統(tǒng)化學(xué)混凝相比，電絮凝工藝具有分離效果好、泥渣含水率低、占地面積小、易于實(shí)現(xiàn)自動控制等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

早在上世紀(jì)初，國外就有報(bào)道采用專利電絮凝技術(shù)處理含有廢水。經(jīng)過百余年的發(fā)展，電絮凝工藝業(yè)已被廣泛地用于各種廢水處理和給水凈化工程。在研究和應(yīng)用過程中，電絮凝工藝獲得了很大改進(jìn)，并取得了大量發(fā)明專利。這些專利技術(shù)對電絮凝工藝處理效果和能量效率的提高、應(yīng)用范圍的拓展做出了改進(jìn)，推動了電絮凝工藝的發(fā)展。到目前為止，電絮凝工藝已經(jīng)初步完成了設(shè)備化，國際上已有部分公司專業(yè)生產(chǎn)電絮凝設(shè)備，這些設(shè)備具有良好的適應(yīng)性和較高的處理效果和能量效率。

國內(nèi)早在上世紀(jì)六七十年代就開始研究電絮凝工藝。近二十年以來，國內(nèi)科研單位和工業(yè)企業(yè)對電絮凝工藝進(jìn)行了大量研究。這些研究涵蓋了電鍍、含油、印染、制藥、屠宰、制革、化工等大部分難處理的行業(yè)廢水，但這些研究還僅限于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，應(yīng)用于工程實(shí)際的還很少。電絮凝工藝在國內(nèi)沒有得到廣泛應(yīng)用，其主要原因是電絮凝反應(yīng)器設(shè)計(jì)方案不成熟，導(dǎo)致電解過程能耗高、處理費(fèi)用過高。同時電解反應(yīng)器加工制造難以標(biāo)準(zhǔn)化，電極易發(fā)生鈍化，電極連接及更換困難，運(yùn)行管理及維護(hù)麻煩等。因此，電絮凝亟待實(shí)現(xiàn)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化并降低能耗。

二、標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備的設(shè)計(jì)思想、依據(jù)與原則

2.1、設(shè)計(jì)思想

1、通過工藝設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化，降低設(shè)備能耗和運(yùn)行維護(hù)難度。

2、堅(jiān)持質(zhì)量為本、安全第一的原則，選取價格合理、質(zhì)量上乘的進(jìn)口或合資產(chǎn)品，保證設(shè)備使用壽命和運(yùn)行穩(wěn)定性。

2.2、設(shè)計(jì)依據(jù)

1、電絮凝過程模擬和電絮凝反應(yīng)器設(shè)計(jì)模型

2、建設(shè)單位提出的設(shè)計(jì)要求及提供的基礎(chǔ)資料

2.3、設(shè)計(jì)原則

1、通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)使設(shè)備結(jié)構(gòu)合理、能耗大幅度降低。

2、通過合理化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行管理安全化、簡便化和自動化。

3、針對現(xiàn)場情況，遵循節(jié)省占地、節(jié)約能源原則。

4、考慮現(xiàn)場特點(diǎn)，采取措施保證污水處理過程中不產(chǎn)生噪聲、臭味等二次污染。

三、標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備的構(gòu)成、特征與優(yōu)勢

3.1、標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備的構(gòu)成

標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備通常由流量調(diào)節(jié)裝置、電解反應(yīng)器、分離裝置、供電電源和控制系統(tǒng)構(gòu)成，如圖1所示。其中流量調(diào)節(jié)裝置用以計(jì)量和調(diào)節(jié)進(jìn)入電絮凝裝置的廢水流量；電解反應(yīng)器由一組金屬電極板組成，在通電的情況下電解生成金屬氫氧化物絮體和氫氣，從而產(chǎn)生絮凝氣浮作用；分離裝置則為廢水中污染物通過絮凝氣浮作用進(jìn)行分離提供了場所，其本質(zhì)是一個氣浮沉淀池，含有撇渣和刮泥裝置，以實(shí)現(xiàn)渣（泥）水分離；供電電源是電解反應(yīng)的供電裝置，為電絮凝過程提供直流電流，以完成電解反應(yīng)；控制裝置的主要功能是實(shí)現(xiàn)整套電絮凝裝置協(xié)調(diào)、穩(wěn)定、自動運(yùn)行。

3.2、標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備的特點(diǎn)與優(yōu)勢

根據(jù)上述介紹可知，標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備具有如下特點(diǎn)與優(yōu)勢：

   第一、采用分體式設(shè)計(jì)，將電解與分離過程分別置于兩個獨(dú)立的裝置中進(jìn)行，使設(shè)備結(jié)構(gòu)合理化，從而提高了處理過程效率。

第二、電解反應(yīng)器中極板采用復(fù)極式連接，可有效減小極板間距，降低槽電壓和能耗，噸水能耗比傳統(tǒng)電絮凝裝置降低75%～90%，同時簡化了接電裝置和極板更換操作。

第三、電解反應(yīng)器中極板水平布置，與電極固定架結(jié)合，形成導(dǎo)流式電解反應(yīng)器，大幅提高水流速度和水流湍動度，強(qiáng)化水力沖刷和攪拌，防止電極極化和鈍化發(fā)生，增加了絮體與氣泡接觸機(jī)會，從而強(qiáng)化了絮凝氣浮效果。

第四、水流總體方向?yàn)樽韵孪蛏?，減少氣泡擁堵和堵塞。

第五、分離裝置采用圓形豎流式氣浮池，中心進(jìn)水，周邊出水，流態(tài)穩(wěn)定、均勻，出水堰負(fù)荷低、出水水質(zhì)好。

第六、采用周邊傳動、一體式同步刮渣刮泥機(jī)，刮渣刮泥同步進(jìn)行，設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單、易于維護(hù)管理。

第七、采用無軸式不銹鋼螺旋輸送機(jī)，能完全適應(yīng)含油廢渣的高粘度、易粘結(jié)等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)順利排渣。

第八、采用大規(guī)模可控硅集成電路直流穩(wěn)壓電源，使用壽命長、輸出精度高、運(yùn)行穩(wěn)定、操作簡便，采用自動定時切換正負(fù)極輸出設(shè)置，防止電極鈍化。

第九、電流不高，可采用絕緣電纜與電解反應(yīng)器連接，電解反應(yīng)器采用密封接電柱連接，無裸露電氣部件，安全性更高。

四、標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備的運(yùn)行管理

4.1安裝及運(yùn)行基本要求

標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備的現(xiàn)場安裝及運(yùn)行管理應(yīng)符合如下基本要求：

第一、應(yīng)根據(jù)安裝及操作規(guī)程進(jìn)行安裝及運(yùn)行維護(hù)，禁止擅自更改安裝方式及條件，禁止違規(guī)操作。

第二、供電采用交流三相動力電（380V），間隔容量為直流電源額定功率的1.2～1.3倍，必須設(shè)置過載保護(hù)，過載保護(hù)形式可采用空開或保險絲。

第三、環(huán)境條件應(yīng)符合電氣設(shè)備的要求，最大濕度、環(huán)境極端溫度、空氣含塵量等應(yīng)符合相關(guān)設(shè)備（如直流電源）的工作環(huán)境要求。

第四、進(jìn)水水質(zhì)應(yīng)與設(shè)計(jì)水質(zhì)相差不大，嚴(yán)禁強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等強(qiáng)腐蝕性廢水進(jìn)入反應(yīng)設(shè)備。廢水必須進(jìn)行篩分預(yù)處理，以防止反應(yīng)器堵塞。廢水中無機(jī)顆粒含量不能過高，防止設(shè)備磨損。

第五、控制方式可采取自動和手動兩種，建議采取自動控制方式，如需手動控制，應(yīng)按照操作規(guī)程控制運(yùn)行參數(shù)，禁止違規(guī)操作和頻繁啟閉及切換。

第六、應(yīng)對操作人員進(jìn)行安全操作培訓(xùn)，保障設(shè)備及人身安全。

4.2日常運(yùn)行維護(hù)

標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備的日常運(yùn)行維護(hù)工作主要有：

第一、設(shè)備啟閉：應(yīng)根據(jù)設(shè)備運(yùn)行管理手冊中所規(guī)定的啟閉方式及順序進(jìn)行，嚴(yán)禁外部或前端突然切斷。

第二、電極更換：每套標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備配備兩臺電解反應(yīng)器，一用一備，并聯(lián)連接，當(dāng)一組電解反應(yīng)器中電極消耗完全，則切換啟動備用組，然后更換被消耗完的電極。根據(jù)水質(zhì)水量和運(yùn)行情況，極板更換周期約為  天。極板更換方法非常簡單，即當(dāng)極板消耗完后切斷電源連接，打開密封蓋，順次取出電極固定架和極板殘?bào)w，然后將事先裁剪好的鐵極板重新放入電解反應(yīng)器，用電極固定架固定，更換完畢后蓋上密封蓋，然后連接電源即可。

第三、電源：應(yīng)定期檢查電源運(yùn)行工況，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時進(jìn)行檢修和維護(hù)。

第四、電氣及機(jī)械設(shè)備：應(yīng)定期檢查運(yùn)行工況和設(shè)備狀況，如絕緣性能、運(yùn)行穩(wěn)定性和設(shè)備損壞情況，如發(fā)現(xiàn)危險及損壞應(yīng)及時進(jìn)行修理。

第五、防腐與清淤：應(yīng)定期檢查設(shè)備是否發(fā)生腐蝕及堵塞，應(yīng)定期進(jìn)行防腐和清淤維護(hù)。

4.3設(shè)備檢修

    標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備除了需要良好的日常管理維護(hù)，還需要定期進(jìn)行設(shè)備檢修，對關(guān)鍵部件和設(shè)備進(jìn)行檢查、維修，以保證設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行。

4.4特殊問題

    如在使用過程中碰到某些特殊問題，請進(jìn)行詳細(xì)分析，并聯(lián)系設(shè)備設(shè)計(jì)及加工方共同探討和處理。