电解气浮技术(20140315)课件

RevisedonMAr

15,2014电解气浮技术概要电解气浮工艺中的电解装置采用不溶性电极，阳极为钛板镀铱，阴极为SUS316。废水在直流电场作用下，水被电解，在阳极析出O2和Cl2,在阴极析出H2。电解产生的气泡粒径非常小,而且密度也小(见表1)，因此电解气泡截获杂质微粒的能力比溶气气浮、机械叶轮气浮要高，同时浮载能力也高。-I.电解技术概要类别气泡粒径/μm气泡平均密度/g.L-1电解气浮氢气泡:10氧气泡:10~150.5溶气气浮100～1501.2机械叶轮气浮800～10001.2利用电解气浮法进行废水处理时，主要侧重于去除废水中的悬浮物和油状物。实际上在进行电解气浮时，由于发生一系列电极反应，阳极还具有降低BOD和COD、脱色、除臭、消毒的功能,阴极还具有沉积重金属离子的能力。电解反应阳极

2Cl-→Cl2+2e-

(阳极面)Cl2+H2O→HOCl+HCl(水溶液中)阴极

2H2O→2H++2OH-2Na++2e-→Na2(阴极面)2H++2e-→H2↑(阴极面)Na2+2H2O→2Na++2OH-+H2↑(水溶液中)2H2O+2e-→H2↑+2OH-2Na++2H2O+2e-→2Na++2OH-+H2↑++连续

Cl2+2OH-→OCl-+Cl-+H2OII.电解反应式特点(1)用电化学方法产生非常微小的气泡,气浮效率高。(2)操作方便，可自动控制。(3)气泡细小，表面负荷大，除油和除微小悬浮物的效率高。

电解气浮的气泡直径一般为10μm左右，而常规压力溶气气浮的气泡直径一般在100～150μm。

比表面与气泡的半径成反比，故电解气浮的比表面比压力溶气气浮大2.5～10倍，所以浮选效率高，对应的除油和对微小悬浮物的效率较高。(4)缩短混凝剂的混合反应时间。

浮选剂通常使用聚合氯化铝，按混凝动力学，混合时间为1～2分钟，反应时间为15～20分钟，而电解气浮工艺试验表明，由于微气泡的搅动作用，通常在5分钟即可完成絮体的聚结长大并被气泡所捕集，水力停留时间较短。因此在同样的水力停留时间下气浮工艺较其他工艺可获得更高的除油和除悬浮物的效率。(5)浮渣的含水率低，产生量少。(6)无动力设备，节约了动力消耗。维修方便,给实际工程应用提供了较好的可操作性。(7)电解过程中产生的氢气、氧气等产生量非常少，远远达不到最小爆炸极限浓度，而且安装在室外，因此非常安全。IV.特点安全性探讨电解气浮池运行时氢气和氧气的理论产生量

电解气浮时输入的电流除利用与水的电解以外，也利用于其他物质的转换，但按全部利用于产生氢气和氧气计算：

·H2O(ℓ)→1/2O2(g)+H2(g)18g16g2g

氧气产生量

·电解气浮池运行时1法拉第的电流产生1g当量的氧气

·1法拉第=96500库伦=96500A×秒1g氧气当量=16g÷2=8g1mol氧气的体积(标准状态)为22.4L，质量为32g，因此1ml(重量)=32g÷22400ml。

·需要的电量：(96500库伦÷8g)×(32g÷22400ml)=17.232库伦/ml

※按1A的电流输入17.232秒时产生1ml。

IV.特点安全性探讨

氢气产生量

·电解气浮池运行时1法拉第的电流产生1g当量的氧气：

·1法拉第=96500库伦=96500A×秒1g氢气的当量=1g÷1=1g1mol氢气的体积(标准状态)为22.4L，质量为2g，1ml(重量)=2g÷22400ml

·需要的电量：(96500库伦÷2g)×(2g÷22400ml)=4.388库伦/ml

※按1A的电流输入4.388秒时产生1ml。

氢气和氧气的理论产生量

每小时氧气产生量:(3600秒/小时÷17.232秒)ml=208.92ml

每小时氢气产生量:(3600秒/小时÷4.388秒)ml=820.44ml

※208.92ml+820.44ml=1029.36mlIV.特点安全性探讨水被电解时实际产生的氧气和氢气量(实测值)

·02↑:1A×1小时→185.4ml

·H2↑:1A×1小时→370.8ml

※185.4+370.8=556.2ml安全性探讨-每套电解气浮池输入1000A的电流，上部为开放状态。-电解气浮池面积:1800×4200=7.56m2-1000A的电流每小时产生的氧气和氢气量：556.2ml÷1000ml/L×1000A=556.2L

※电解气浮池上部为开放状态，产生的氢气和氧气会及时扩散到大气中，而且产生的氧气和氢气混合后扩散到大气中也不会有任何问题。IV.特点3.水样图片1号电气浮(板式电极)处理水

无色透明，微量细小悬浮物2号电气浮(网式电极)处理水

无色透明，微量细小悬浮物原水大量黑色细小悬浮物V.应用案例（宁夏石化电脱盐废水小试试验）3.业主提供的原水水质及处理水要求项目单位原水水质处理目标值粒径mediumdiameterμm5.92≤4油类Oilmg/l14.0≤3.0悬浮物SSmg/l2291≤10SRB细菌SRBBacteriaEA/ml≥11000≤110TRB细菌TRBBacteriaEA/ml≥11000≤n×104IB细菌IBBacteriaEA/ml≥11000≤n×104电导率Conductivityms/cm23.36

V.应用案例（天津大港油田废弃泥浆水小试试验）IV.应用案例1、目标水样2、检测结果V.应用案例（新疆克拉玛依气田废水小试试验）检测项目检测结果去除率检测方法原水1212CODcr(mg/L)41452233177546.1%57.2%GB11914-89SS(mg/L)63269.238.599.9%99.9%GB119