电絮凝技术原理

电化学技术作为新型的环境友好技术，已越来越受到大众的关注，该方法主要优点在于：

1)无二次污染问题；2)即开即停，可控性强；3)通过电子的转移实现氧化还原过程，无需外加药剂；4)反应受外界环境影响小；5)既可作为单独处理单元，也可和其他工艺结合，组合灵活；6)在去除污染的同时，兼具气浮、絮凝、消毒作用；7)产泥量少；8)设备占地面积小，操作简单。

电化学絮凝法( Electrocoagulation，EC)也称电絮凝法﹐是利用铝或铁等可溶性电极在电流作用下溶解生成铝或铁的氢氧化物的凝聚性来凝聚水中的胶体物质，从而使水获得净化的一种电化学方法。电絮凝反应原理是以可溶性金属为阳极，在直流电的作用下，可溶性阳极失去电子，氧化生成阳离子，通过水解生成微絮凝体与污水中的污染物进行絮凝作用而沉淀；阴极还原反应产生大量氢气的微气泡，阳极产生氧气微气泡，以这些气泡作为气浮的载体，与絮凝物一起上浮。

以铁电极为例，其中主要反应式如下：

阳极氧化反应：Fe → Fe²⁺+ 2e^-，

Fe → Fe³⁺+ 3e^-；

阴极还原反应：2H₂O+ 2e^-→ H₂+ 2OH^- ；

总的电极反应：Fe + 2H₂O → Fe(OH)₂+ H₂，

4Fe + 10H₂O+ O₂→ 4Fe(OH)₃+ 4H₂。

以铝电极为例，其中主要反应式如下：

阳极氧化反应：Al → Al³⁺+ 3e^-；

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e^-；

阴极还原反应：Al³⁺+ 3e^- → Al；

2H₂O + 2e^- → H₂ + 2OH^- ；

总的电极反应：2Al + 3H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂。

要具体分析电絮凝机理的作用过程比较复杂，涉及许多学科，机理比较复杂。在电场的作用下金属电极产生阳离子在水体中会引起很多的物理化学反应，从通电开始金属阳离子的形成到絮凝体的出现发生作用可以分为三个阶段的变化。(1)通电阳极溶解产生微絮凝剂，在电絮凝的应用中一般都是采用铁板和铝板作为阳极，所以产生的微絮凝剂为铁或者铝的简单氢氧化物；(2)微絮凝剂发生作用使水体中的悬浮颗粒和胶体污染物脱稳；(3)脱稳后的污染物质颗粒和微絮凝剂之间相互碰撞合成可见的大絮凝体，可以网捕、卷扫污染物质，产生沉淀分离。而对水体中污染物质的去除方式是电解絮凝沉淀、电解气浮、电解氧化还原这三种电化学处理过程的联合作用，究竟是哪一种在去除污染的过程中处于最主要的作用跟水质条件有比较大的关系。