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电气浮除油与杀菌的原理

文章来自:www.gzqwwscl.com     作者:admin     浏览数:     发布时间:2019-08-31 22:58     字体大小:【    

电气浮除油与杀菌原理

废水电解时,由于水的电解及有机物的电解氧化,在阳极、阴极表面上产生气体(如H2,O2,ClO2,Cl2等),呈微小气泡析出,它们在上升过程中,可粘附水中杂质微粒及油类浮到水面,从而去除悬浮物和油类。电解时,不仅有气泡上浮作用,而且还兼有凝聚、共沉、电化学氧化及电化学还原等作用。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很小,而且密度也小(如表1)。微气泡具有很高的比表面,可以吸附水中的微小油滴和悬浮物,由于微气泡密度仅为水密度的几百到几千分之一,很容易将油滴和悬浮物分离出水体并去除。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,而且浮载能力也高通常用电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、脱臭、消毒的功能,阴极还具有沉积重金属离子的能力。

以不溶性阳极石墨为例,溶液中发生的电极反应为阳极     

2Cl--2e→Cl2,

Cl2+H2O→HClO+HCl,

HClO+H2O→H3O++ClO-。

  由于Cl2,HClO及ClO-是强氧化剂,除了可以降解一部分有机物之外,还可以用来杀灭水中的细菌,最终的分解物为CO2和H2O。当废水中含有某些电解质时,在阳极表面还可以产生O3,而O3本身也是一种强氧化剂,具有强烈的杀菌作用。

2OH--2e→H2O+[O],2[O]→O2。

  此外,废水中的CO2-3和SO2-4

离子也可以在阳极氧化生成有杀菌作用的强氧化剂过碳酸盐和过硫酸盐。

阴极    2H++2e→H2,

阴极还可以发生反应为

O2+H2O+2e→HO-2+OH-, 

HO-2→OH-+[O],

过氧化氢离子也参与化学氧化反应。

由以上电极反应可见,电解过程中一方面产生大量微小气泡,可用于浮载回注水中大量的悬浮物和油类,以达到去除浮油的目的;同时也生成各类强氧化剂,为杀菌、氧化去除部分菌类创造了条件。尤其是采出水中的矿化度较高,其中氯盐含量占90%,满足了电解所需条件,免去了需要大量药剂作辅助药剂的费用,产生的大量Cl2可有效地抑制水中微生物的滋生,对杀菌作用极为有效。而且电解杀菌使细菌不会产生抗药性,有利于清除附着在输水管道及地层中的由于菌体残留物所形成的垢,以减轻管道内局部点腐蚀及对地层的堵塞;同时污水中所含的二价铁离子在电解所产生的新态氧和氢氧根的作用下,可迅速生成氢氧化铁胶体物质,其表面积很大,吸附能力很强,它在集中凝聚过程中吸附水中的悬浮物,共同沉淀。根据有关资料和实验,可使油田中的铁离子含量从18mg l降到1.9mg l,悬浮物可降低50%。若能在实现电气浮的同时又产生杀菌的双重作用,无疑电气浮将是一种既经济又简便的工艺。

阳极产生O2,Cl2,[O]等多种具有强氧化性的物质,具有较强的杀菌作用,虽然理论上析氧电位比析氯电位低,但水中氯离子较氢氧根离子浓度大得多时,析氯反应将占主导地位,因而,可以实现不加氯或少加氯达到杀菌目的。

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