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電化學(xué)數(shù)字高壓脈沖調(diào)頻電凝機(jī)處理原理。電化學(xué)數(shù)字高壓脈沖調(diào)頻電凝機(jī)處理污水過程產(chǎn)生五種作用：電解氧化、電解還原、電絮凝、電氣浮和電Fenton反應(yīng)。

（1）電解氧化

電解中的氧化作用分為直接氧化和間接氧化。

直接氧化，即污染物直接在陽極失去電子而發(fā)生氧化，如含氰廢水在反應(yīng)器中陽極發(fā)生電解氧化反應(yīng)，首先是氰離子被氧化成氰酸根離子，然后水解生成氨和碳酸根離子，同時(shí)氰酸根離子繼續(xù)電解，被氧化為二氧化碳和氮?dú)?。反?yīng)如下：

CN++2OH--2e → CNO-+H2O    2CNO-+4OH--6e → 2CO2↑+N2↑+2H2O

CNO-+2H2O → NH4++ CO32-（破氰反應(yīng)）
間接氧化，是利用某些陽極反應(yīng)產(chǎn)物（如C，OCl，O2，H2O2)等間接地破壞污染物。如除酚：氯離子在陽極放電生成分子氯，然后水解生成次氯酸，再利用電極過程二次反應(yīng)生成的氯和次氯酸的氧化力將酚分解脫除。
 

（2）電解還原反應(yīng)

陰極在適當(dāng)?shù)碾姌O和外加電壓作用下，當(dāng)條件（平均電流、頻率）恰當(dāng)時(shí)，通過陰極的直接還原作用降解有機(jī)物的過程。如還原脫鹵。水在陰極表面放電生成吸附態(tài)氫原子與吸附在陰極表面的鹵代烴分子發(fā)生取代反應(yīng)，使其脫鹵。此技術(shù)意義在于減小有機(jī)物毒性，提高可生化性，有利于進(jìn)一步生化處理。

間接還原，陰極在適當(dāng)?shù)碾姌O和外加電壓作用下，電解出氫，在高壓電場的作用下，會(huì)在水中形成游離氫，游離氫是最強(qiáng)的還原劑。間接還原反應(yīng)可以把直接還原反應(yīng)剩下來的金屬離子還原成金屬單質(zhì)，進(jìn)一步除去污染物，提高處理效益。鐵極板上電解出的亞鐵離子，對(duì)六價(jià)鉻也具有很好的還原作用。

陽極反應(yīng)：

Fe2+是強(qiáng)還原劑，在酸性條件下將廢水中六價(jià)鉻還原為Cr3+。

反應(yīng)如下：

Fe → Fe2++2e

Cr2O72-+6Fe2++14H+  →  2Cr3++6Fe3++7H2O

CrO42-+3Fe2++8H+  → Cr3++3Fe3++4H2O

陰極反應(yīng)：

H+直接還原六價(jià)鉻。

CrO42-+6e+14H+ → 2Cr3++7H2O

CrO42-+3e+8H+ → Cr3++4H2O
 

（3）電絮凝

可溶性陽極例如鐵、鋁等陽極，在電源作用下，陽極失去電子后，形成金屬陽離子Fe2+、Al3+，與溶液中的OH-成金屬氫氧化物膠體絮凝劑，吸附能力極強(qiáng)，將廢水中的污染物質(zhì)吸附共沉而去除。
 

（4）電氣浮

電解氣浮是對(duì)廢水進(jìn)行電解當(dāng)電壓達(dá)到水的分解電壓時(shí)，在陰極和陽極上分別析出氫氣和氧氣。（2H2O → O2 +4H++4e   2H2O+2e → H2+2OH-)氣泡小，分散度高，作為載體粘附水中的懸浮物而上浮，容易將污染物質(zhì)去除。電氣浮既可以去除廢水中的疏水性污染物，也可以去除親水性污染物。電解產(chǎn)生的氣泡粒徑很小，氫氣泡約為10~30μm,氧氣泡約為20~60μm；而加壓溶氣氣浮時(shí)產(chǎn)生的氣泡粒徑為100~150μm，機(jī)械攪拌時(shí)產(chǎn)生的氣泡直徑為800~1000μm。由此可見，電解產(chǎn)生的氣泡捕獲雜質(zhì)微粒的能力比后兩者為高，出水水質(zhì)自然較好。此外電解產(chǎn)生的氣泡，在20℃的平均密度為0.5g/L；而一般空氣泡得平均密度為1.2 g/L。可見，前者的浮載能力比后者大一倍多。
 

（5）電Fenton反應(yīng)

極板采用特殊的碳合金，使陰極產(chǎn)生更多的雙氧水，在酸性條件下與陽極析出的亞鐵離子發(fā)生Fenton反應(yīng)，生成強(qiáng)氧化性的自由羥基，無選擇的氧化污染物。電Fenton反應(yīng)如下所示：

O2+2H++2e → H2O2     Fe2++H2O2+H+ → Fe3++H2O+•OH

•OH+RH(有機(jī)物)  → R+H2O (降COD反應(yīng)）

Fe3++e → Fe2+(可逆反應(yīng)）

電Fenton方法相對(duì)于傳統(tǒng)化學(xué)Fenton的優(yōu)勢(shì)：H2O2可以電解產(chǎn)生，省去了添加H2O2的麻煩，同時(shí)避免了H2O2儲(chǔ)存與運(yùn)輸中潛在的危險(xiǎn)性。亞鐵離子可由陽極產(chǎn)生，由陰極再生，無需額外添加鐵鹽。

（1）設(shè)備容量大，占地面積小，只占一般生化處理的約五十分之一。

（2）設(shè)備穩(wěn)定性高，操作簡單、方便、自動(dòng)化程度高，維護(hù)容易。

（3）經(jīng)濟(jì)的性能，運(yùn)行費(fèi)用低，能耗約為傳統(tǒng)電解法的十分之一，每噸水耗電量約為0.2度---3度。

（4）相比較傳統(tǒng)電解法，解決了極板鈍化，能耗高等問題。

（5）可承受PH值范圍廣，從而使對(duì)PH的調(diào)節(jié)最小化。

（6）連續(xù)處理廢水速度快，時(shí)間短。

（7）具備強(qiáng)氧化--自產(chǎn)氧化劑；強(qiáng)還原--自產(chǎn)還原劑;絮凝--自產(chǎn)絮凝劑；氣浮--自產(chǎn)氣浮超細(xì)氣泡以及滅菌、脫色與脫臭七大功能于一機(jī)。

（8）淤泥下沉、上浮、淤泥量最小化，無需工人清洗。

（9）出水的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于大多數(shù)化學(xué)處理，處理效果可靠一致。

（10）適應(yīng)廢水的較大變化，并能處理多重污染物。

（11）先進(jìn)的技術(shù)，比同類進(jìn)口設(shè)備廢水效果提高百分之五到百分之十，能耗降低百分之十。

裝置內(nèi)設(shè)置溶性（Fe/Fe板式電極）及不溶性(Ti/DSA網(wǎng)式電極)兩種電極。池體為碳鋼防腐材質(zhì)，表面負(fù)荷取5-10m3/m2·h，池內(nèi)設(shè)刮渣機(jī)，水力停留時(shí)間為15-30min，電氣浮電極進(jìn)行電氣浮產(chǎn)生的微氣泡直徑范圍10-15μm，電絮凝電極采取平行布置，相鄰電極板間為陰、陽極關(guān)系，間隔的電極板相互連接后與直流電源的陰、陽極通過導(dǎo)線連接，電極板與水流同向布置 。