高壓脈沖電絮凝操作手冊東莞市東元新能源科技有限公司目錄TOC\o"1-3"\h\z一、電絮凝工藝概述 11.1電絮凝工藝原理 11.2電絮凝工藝特點(diǎn) 41.3電絮凝工藝的應(yīng)用與發(fā)展 1二、標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備的設(shè)計(jì)思想、依據(jù)與原則 22.1、設(shè)計(jì)思想 22.2、設(shè)計(jì)依據(jù) 32.3、設(shè)計(jì)原則 3三、標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備的構(gòu)成、特征與優(yōu)勢 33.1、標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備的構(gòu)成 33.2、標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備的特點(diǎn)與優(yōu)勢 4四、標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備規(guī)格與參數(shù) 54.1流量調(diào)節(jié)裝置 54.2電解反應(yīng)器 64.3分離裝置 64.4直流電源 64.5控制系統(tǒng) 6五、標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備的運(yùn)行管理 75.1安裝及運(yùn)行基本要求 75.2日常運(yùn)行維護(hù) 85.3設(shè)備檢修 85.4特殊問題 9六、工程概算 96.1、編制依據(jù) 96.2、設(shè)備投資估算表 96.3、總投資估算 10七、運(yùn)行費(fèi)用 10八、需要說明的問題 10一、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。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。電凝工作原理是通過對間距為1cm—2cm或2—5CM之間的水加上一定的電壓，當(dāng)脈沖電流經(jīng)電極通過電解水(廢水)使水中的各種有機(jī)物破碎分解，將大分子破碎成小分子，再參與水中的電子流運(yùn)動得到電子或失去電子，使(電解床)產(chǎn)生電子遷移,形成電化學(xué)反應(yīng),最終與鐵極板或鋁極板析出的鐵鹽或鋁鹽產(chǎn)生共沉析出，而水中重金屬離子則在一定的電壓、電流作用下先打斷其在水中復(fù)雜的絡(luò)合鏈或鰲合鏈，再參與得到電子或失去電子的置換反應(yīng)（主要是與水中的Fe、Al離子）最終會有部分成為細(xì)微的分子粒狀態(tài)沉淀或仍然以金屬離子的氫氧化物沉淀形式與Fe,Al氫氧化物共沉析出。其反應(yīng)是一個復(fù)雜的物理、電化學(xué)的過程，理論上所消耗的電能可以處理任何當(dāng)量的COD，分子能轉(zhuǎn)換等。其反應(yīng)1,正極產(chǎn)生氧化反應(yīng):電解過程中的氧化作用可以分為直接氧化，即污染物直接在陽極失去電子而發(fā)生氧化；和間接氧化，利用溶液中的電極電勢較低的陰離子，廢水在惰性陽極產(chǎn)生OH放電而產(chǎn)生氧氣(O),這是一種新生化能力初生態(tài)氧,具備紫外線,次氯酸鈉,臭氧等功效,對水中有機(jī)物,無機(jī)物進(jìn)行氧化。利用這些活性物質(zhì)使污染物失去電子，起到氧化分解作用，以降低原液中的BOD、COD、NH3-N等。2,負(fù)極產(chǎn)生還原反應(yīng)：

電解過程中的還原作用也可以分為兩類。一類是直接還原，即污染物直接在陰極上得到電子而發(fā)生還原作用。另一類是間接還原，污染物中的陽離子首先在陰極得到電子，使得電解質(zhì)中高價或低價金屬陽離子在陰極得到電子直接被還原為低價陽離子或金屬沉淀。在電解的同時陰極的離子獲得電子形成氫分子,此種初生態(tài)氫(H)具有很強(qiáng)的還原能力,能將六價鉻還原成三價鉻,并對許多以氧化態(tài)成分為主的色素染料將其還原成無色物質(zhì)而將其去。3,氣浮:電解過程中陽極,陰極表面不斷產(chǎn)生氧氣和氫氣,形成很小的氣泡,分散度高,作為載體粘附在水中的懸浮固體及油脂而上浮，電解氣浮既可以去除廢水中的疏水性污染物，也可以去除廢水中的親水性污染物,很容易將污染物去除.而較大的顆粒以氫氧化物沉淀.4,絮凝劑；

可溶性陽極例如鐵鋁等，通過直流電后，陽極失去電子后，形成金屬陽離子Fe2+、Al3+，與溶液中的OH-生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。金屬極板受電化學(xué)反應(yīng)析出二價鐵被氧化成三價鐵與磷酸根反應(yīng)沉淀,同時氫氧化鐵和性很強(qiáng),能與水中有機(jī)物,無機(jī)物凝聚產(chǎn)生羽膠絮凝劑而重金屬最后以氫氧化物形式沉淀,比化學(xué)投加鐵鹽,鋁鹽,的混凝劑在廢水處理中的效果要好.1.2電絮凝工藝特點(diǎn)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)。1.3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、東元新能源環(huán)境工程研究中心推導(dǎo)的電絮凝工藝流程和電絮凝反應(yīng)槽設(shè)計(jì)電絮凝處理設(shè)備。2、東元新能源工程部提出的設(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)生噪音、臭味等二次污染。三、電絮凝設(shè)備的構(gòu)成、特征與優(yōu)勢3.1、電絮凝設(shè)備的構(gòu)成電絮凝設(shè)備通常由原水提升泵、流量調(diào)節(jié)裝置，PH調(diào)整、電解反應(yīng)槽，固液分離裝置、輔助加藥、EC高壓脈沖電源和控制系統(tǒng)構(gòu)成。如圖A1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)槽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。1-流量調(diào)節(jié)裝置；2-電解反應(yīng)器；3-分離裝置；4-供電電源；5-控制系統(tǒng)圖A1電凝聚設(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)樽韵孪蛏希瑴p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)?？煽毓杓呻娐分绷鞣€(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)備規(guī)格與參數(shù)4.1流量調(diào)節(jié)裝置類型：規(guī)格：數(shù)量：材質(zhì)：要求：4.2電解反應(yīng)器規(guī)格：數(shù)量：材質(zhì)：要求：說明：4.3分離裝置規(guī)格：數(shù)量：材質(zhì)：要求：說明：4.4直流電源類型：規(guī)格：尺寸：數(shù)量：要求：說明：防水、防潮、防火、防塵、通風(fēng)4.5控制系統(tǒng)類型：規(guī)格：數(shù)量：材質(zhì)：要求：說明：五、標(biāo)準(zhǔn)化電絮凝設(shè)備的運(yùn)行管理5.1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。5.2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