電解氣浮技術(shù)(20140315)課件

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15,2014電解氣浮技術(shù)概要電解氣浮工藝中的電解裝置采用不溶性電極，陽(yáng)極為鈦板鍍銥，陰極為SUS316。廢水在直流電場(chǎng)作用下，水被電解，在陽(yáng)極析出O2和Cl2,在陰極析出H2。電解產(chǎn)生的氣泡粒徑非常小,而且密度也小(見表1)，因此電解氣泡截獲雜質(zhì)微粒的能力比溶氣氣浮、機(jī)械葉輪氣浮要高，同時(shí)浮載能力也高。-I.電解技術(shù)概要類別氣泡粒徑/μm氣泡平均密度/g.L-1電解氣浮氫氣泡:10氧氣泡:10~150.5溶氣氣浮100～1501.2機(jī)械葉輪氣浮800～10001.2利用電解氣浮法進(jìn)行廢水處理時(shí)，主要側(cè)重于去除廢水中的懸浮物和油狀物。實(shí)際上在進(jìn)行電解氣浮時(shí)，由于發(fā)生一系列電極反應(yīng)，陽(yáng)極還具有降低BOD和COD、脫色、除臭、消毒的功能,陰極還具有沉積重金屬離子的能力。電解反應(yīng)陽(yáng)極

2Cl-→Cl2+2e-

(陽(yáng)極面)Cl2+H2O→HOCl+HCl(水溶液中)陰極

2H2O→2H++2OH-2Na++2e-→Na2(陰極面)2H++2e-→H2↑(陰極面)Na2+2H2O→2Na++2OH-+H2↑(水溶液中)2H2O+2e-→H2↑+2OH-2Na++2H2O+2e-→2Na++2OH-+H2↑++連續(xù)

Cl2+2OH-→OCl-+Cl-+H2OII.電解反應(yīng)式特點(diǎn)(1)用電化學(xué)方法產(chǎn)生非常微小的氣泡,氣浮效率高。(2)操作方便，可自動(dòng)控制。(3)氣泡細(xì)小，表面負(fù)荷大，除油和除微小懸浮物的效率高。

電解氣浮的氣泡直徑一般為10μm左右，而常規(guī)壓力溶氣氣浮的氣泡直徑一般在100～150μm。

比表面與氣泡的半徑成反比，故電解氣浮的比表面比壓力溶氣氣浮大2.5～10倍，所以浮選效率高，對(duì)應(yīng)的除油和對(duì)微小懸浮物的效率較高。(4)縮短混凝劑的混合反應(yīng)時(shí)間。

浮選劑通常使用聚合氯化鋁，按混凝動(dòng)力學(xué)，混合時(shí)間為1～2分鐘，反應(yīng)時(shí)間為15～20分鐘，而電解氣浮工藝試驗(yàn)表明，由于微氣泡的攪動(dòng)作用，通常在5分鐘即可完成絮體的聚結(jié)長(zhǎng)大并被氣泡所捕集，水力停留時(shí)間較短。因此在同樣的水力停留時(shí)間下氣浮工藝較其他工藝可獲得更高的除油和除懸浮物的效率。(5)浮渣的含水率低，產(chǎn)生量少。(6)無(wú)動(dòng)力設(shè)備，節(jié)約了動(dòng)力消耗。維修方便,給實(shí)際工程應(yīng)用提供了較好的可操作性。(7)電解過(guò)程中產(chǎn)生的氫氣、氧氣等產(chǎn)生量非常少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到最小爆炸極限濃度，而且安裝在室外，因此非常安全。IV.特點(diǎn)安全性探討電解氣浮池運(yùn)行時(shí)氫氣和氧氣的理論產(chǎn)生量

電解氣浮時(shí)輸入的電流除利用與水的電解以外，也利用于其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)換，但按全部利用于產(chǎn)生氫氣和氧氣計(jì)算：

·H2O(?)→1/2O2(g)+H2(g)18g16g2g

氧氣產(chǎn)生量

·電解氣浮池運(yùn)行時(shí)1法拉第的電流產(chǎn)生1g當(dāng)量的氧氣

·1法拉第=96500庫(kù)倫=96500A×秒1g氧氣當(dāng)量=16g÷2=8g1mol氧氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))為22.4L，質(zhì)量為32g，因此1ml(重量)=32g÷22400ml。

·需要的電量：(96500庫(kù)倫÷8g)×(32g÷22400ml)=17.232庫(kù)倫/ml

※按1A的電流輸入17.232秒時(shí)產(chǎn)生1ml。

IV.特點(diǎn)安全性探討

氫氣產(chǎn)生量

·電解氣浮池運(yùn)行時(shí)1法拉第的電流產(chǎn)生1g當(dāng)量的氧氣：

·1法拉第=96500庫(kù)倫=96500A×秒1g氫氣的當(dāng)量=1g÷1=1g1mol氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))為22.4L，質(zhì)量為2g，1ml(重量)=2g÷22400ml

·需要的電量：(96500庫(kù)倫÷2g)×(2g÷22400ml)=4.388庫(kù)倫/ml

※按1A的電流輸入4.388秒時(shí)產(chǎn)生1ml。

氫氣和氧氣的理論產(chǎn)生量

每小時(shí)氧氣產(chǎn)生量:(3600秒/小時(shí)÷17.232秒)ml=208.92ml

每小時(shí)氫氣產(chǎn)生量:(3600秒/小時(shí)÷4.388秒)ml=820.44ml

※208.92ml+820.44ml=1029.36mlIV.特點(diǎn)安全性探討水被電解時(shí)實(shí)際產(chǎn)生的氧氣和氫氣量(實(shí)測(cè)值)

·02↑:1A×1小時(shí)→185.4ml

·H2↑:1A×1小時(shí)→370.8ml

※185.4+370.8=556.2ml安全性探討-每套電解氣浮池輸入1000A的電流，上部為開放狀態(tài)。-電解氣浮池面積:1800×4200=7.56m2-1000A的電流每小時(shí)產(chǎn)生的氧氣和氫氣量：556.2ml÷1000ml/L×1000A=556.2L

※電解氣浮池上部為開放狀態(tài)，產(chǎn)生的氫氣和氧氣會(huì)及時(shí)擴(kuò)散到大氣中，而且產(chǎn)生的氧氣和氫氣混合后擴(kuò)散到大氣中也不會(huì)有任何問(wèn)題。IV.特點(diǎn)3.水樣圖片1號(hào)電氣浮(板式電極)處理水

無(wú)色透明，微量細(xì)小懸浮物2號(hào)電氣浮(網(wǎng)式電極)處理水

無(wú)色透明，微量細(xì)小懸浮物原水大量黑色細(xì)小懸浮物V.應(yīng)用案例（寧夏石化電脫鹽廢水小試試驗(yàn)）3.業(yè)主提供的原水水質(zhì)及處理水要求項(xiàng)目單位原水水質(zhì)處理目標(biāo)值粒徑mediumdiameterμm5.92≤4油類Oilmg/l14.0≤3.0懸浮物SSmg/l2291≤10SRB細(xì)菌SRBBacteriaEA/ml≥11000≤110TRB細(xì)菌TRBBacteriaEA/ml≥11000≤n×104IB細(xì)菌IBBacteriaEA/ml≥11000≤n×104電導(dǎo)率Conductivityms/cm23.36

V.應(yīng)用案例（天津大港油田廢棄泥漿水小試試驗(yàn)）IV.應(yīng)用案例1、目標(biāo)水樣2、檢測(cè)結(jié)果V.應(yīng)用案例（新疆克拉瑪依氣田廢水小試試驗(yàn)）檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)結(jié)果去除率檢測(cè)方法原水1212CODcr(mg/L)41452233177546.1%57.2%GB11914-89SS(mg/L)63269.238.599.9%99.9%GB119