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、工藝操作簡便等優(yōu)勢，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)在多個現(xiàn)場成功運行，該工藝使用一臺電氧化絮凝一體機，在不加入混凝劑、重捕劑的條件下，通過一級電絮凝結(jié)合沉淀過濾過程，基本達到《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)計特點和現(xiàn)場應(yīng)用及測試數(shù)據(jù)對本系統(tǒng)進行相關(guān)介紹。

01背景
重金屬廢水是指電鍍、礦冶、電子等工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的含重金屬的廢水。重金屬（如鎘、鎳、汞、鋅等）廢水是對環(huán)境污染最嚴(yán)重和對人類危害最大的工業(yè)廢水之一。這些重金屬會對水體、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)境保護問題之一。電鍍行業(yè)廢水是重金屬廢水治理中難度最大、處理工藝最復(fù)雜、沒有形成標(biāo)準(zhǔn)化治理的廢水之一。
國家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)超過美國現(xiàn)行的電鍍廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。

02技術(shù)簡介
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)用和用戶評價。由于重金屬廢水的電導(dǎo)率非常好，因此“電絮凝+電氧化”在美國電鍍行業(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，通過對該技術(shù)的精確掌握，其廢水的含鎳達到驚人的0.03ppm，已經(jīng)遠遠超過國內(nèi)表三所定義的0.1ppm的水平。
過程如下圖所示：整個電絮凝-電氧化過程可以簡化成兩個過程：
1）直接絮凝：鐵極板陽極電解釋放出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較低的陰離子，例如OH-、Cl-在陽極失去電子生成新的較強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)簡介
該工藝的核心主要是通過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和三價鐵離子實現(xiàn)對EDTA絡(luò)合物的破絡(luò)。另外，系統(tǒng)本身會產(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，也不需要通過額外氣浮實現(xiàn)顆粒沉淀和分離。因此整個技術(shù)帶來明顯的改善如下：
1、可以破絡(luò)，使得電鍍廢水出水達到表三成為可能；
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，對COD的去除是該設(shè)備的附加價值，通常單級COD去除率可以達到40~80%。而單級的泥量要遠遠小于芬頓的泥量（約為芬頓泥量的1/3左右）；
4、處理六價鉻廢水不需要添加還原劑，可以明顯縮短整體流程；
5、對于含鎘廢水，可以作為最后一級的達標(biāo)處理，曾在義烏某廠進行為期三個月現(xiàn)場測試，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)和擴充生產(chǎn)能力提供了堅實的技術(shù)保障；
7、采用這項技術(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)保公司對化學(xué)助劑的采購成本，結(jié)合增加的能耗，總體上，運營成本可以降低約20%。

03某企業(yè)現(xiàn)場工作
及數(shù)據(jù)分析
2017年10月到2018年2月，對義烏某廠進行了重金屬廢水提標(biāo)改造，主要針對鉻和鎘兩種重金屬，改造前該廠的含鎘廢水平均超標(biāo)約7~8倍。
改造說明：
1、現(xiàn)場工藝流程
 

2、現(xiàn)場安裝圖片及運行過程視頻

 

3、抽樣檢驗的數(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)有的重金屬廢水最后一級附加處理設(shè)施，可以保障重金屬廢水達到國家表三要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。對于國家要求較高的金屬鎘，可以在其一級沉淀池后設(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，整體流程簡化的同時，提高了經(jīng)濟性。目前，國內(nèi)水處理生產(chǎn)企業(yè)眾多，每家都說自己的企業(yè)如何大，實力如何強等。其實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)出來的產(chǎn)品，很難讓人信賴，品質(zhì)更是無法保證。如果要明白真相的話，只有上門進行實地考察。親臨現(xiàn)場考察了解，具體了解設(shè)備的工作性能以及出水質(zhì)量等，設(shè)備是否達標(biāo)，運行是否正常，操作是否安全等。
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