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电气浮污水处理装置

电气浮利用不溶性阳极和阴极直接电解废水

 

1.气浮的通用场景和核心原理

气浮的核心原理是通过溶气、机械剪切或电解等方式产生微小气泡(通常直径10-1000μm),利用气泡与水中污染物(悬浮物、油滴、胶体等)的吸附、黏附作用,使污染物随气泡上浮至水面形成浮渣,从而实现固液或液液分离。其通用场景涵盖多行业废水处理:一是含油废水领域,如石油化工、机械制造、食品加工等行业的乳化油、分散油去除;二是悬浮物处理领域,包括印染、造纸、电镀废水的细微颗粒物分离;三是特殊废水领域,如养殖废水的藻类去除、市政污水的污泥浓缩及难生化废水的预处理。


2.为什么气浮在新时代废水处理作业中逐渐显露疲态

首先是气泡特性局限问题,常规溶气气浮气泡直径较大(100-150μm),比表面积小,对微小污染物(<5μm)捕获效率低,机械气浮气泡更易合并破裂;其次是药剂依赖问题,为强化絮凝需投加大量PACPAM等化学药剂,导致污泥量激增且存在二次污染风险;以及能耗与适应性短板,设备运行能耗高(如溶气泵动力消耗),对水质波动(如流量、污染物浓度突变)适应性差,处理效率易受水温、pH值影响;空间需求大,传统敞开式结构占地面积广,难以满足紧凑化、集约化处理需求。为了适应新时代的游戏规则,环保人们不断探寻更先进的污水处理技术。

 


3.气浮的不同发展方向

近年来气浮技术向高效化、集成化、绿色化发展,形成两大核心方向:旋流溶气气浮和电化学气浮。其中旋流溶气气浮通过整合旋流离心分离与超微气泡发生技术,产生5-30μm超微气泡,单级除油率提升至>90%,悬浮物去除率提高10-30个百分点,停留时间缩短至<5分钟,已应用于油田高含油废水、海上平台污水处理,适应10%-120%流量波动;二是电化学气浮(电气浮),利用电极反应生成10-30μm/氧气泡,兼具氧化还原功能,COD去除率与脱色效果显著,无需化学药剂,污泥量减少90%,广泛应用于电镀、纺织、垃圾渗滤液等难处理废水领域。此外,智能化升级成为辅助方向,通过智能化控制系统实现气泡参数实时调控,提升运行稳定性。


4.电气浮的优势

相较于旋流溶气等新型气浮工艺,电气浮具有独特优势:一是气泡效能更优,产生的氢气泡直径仅10μm左右,比表面积是CDFU2.5-10倍,对<3μm污染物捕获效率更高,除油更彻底;二是功能集成度高,在气浮分离同时通过阳极氧化产生·OHCl₂等物质,实现降解COD、脱色、杀菌及重金属沉积等多重功能,无需额外处理单元;三是绿色经济特性,无需投加化学药剂,避免药剂残留污染,浮渣含水率低且污泥量减少90%,长期运行无药剂采购成本;四是操作灵活性强,通过调节电流/电压可精准控制反应进程,对低浓度、复杂成分废水适应性更强,设备结构紧凑且可室内安装。


 5. 电气浮的原理

电气浮基于电化学原理,在直流电场作用下,通过不溶性或可溶性电极的电解反应实现污染物分离:阴极析氢,产生直径10μm左右的氢气泡;阳极析氧,生成20-60μm氧气泡,若水中含Cl⁻还会产生Cl₂,进一步生成次氯酸强氧化作用。超微气泡通过吸附、包裹作用携带污染物上浮,同时电极反应产生的氧化还原环境可破乳乳化油、降解有机污染物,阴极区碱性条件促进重金属离子沉淀,实现分离、氧化、沉淀的协同处理效果,同时污泥量少,耐负荷冲击,还有氧化、脱色和灭菌作用。电气浮法产生的气泡尺寸远远小于散气和溶气气浮,且分布均匀不易产生紊流。