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连续高频脉冲电离膜系统

连续高频脉冲电离膜处理设备是当今世界最新一代电化学水处理设备。连续高频脉冲电离膜处理工艺能有效去除水中胶体和悬浮类污染物质,并对乳化油、大分子有机物、微生物、重金属离子、氟离子、浊度和部分有色类物质具有良好的去除效果,因此能广泛地应用于各类废水治理和给水处理工程。和传统化学混凝相比,连续高频脉冲电离膜处理工艺具有分离效果好、泥渣含水率低、占地面积小、易于实现自动控制等优点。

技术原理:

该技术突破传统的电解法,而采用高频脉冲电离法,利用电化学原理,借助外加电离作用产生电化学反应,把电能转化为化学能,在特定的电离设备流程中,对废水中的有机或无机污染物质进行氧化及还原反应。该技术突破传统低电压高电流之电解法,而采用高电压小电流的(高压脉冲电电离法),是利用电化学原理,借助外加高电压作用产生电化学反应,把电能转化为化学能,在特定的电离设备流程中,对废水中的有机或无机污染物质进行氧化及还原反应,进而凝聚、浮除将污染物从水体中分离,可以有效地去除废水中的 Cr6+,Zn2+,Ni2+,Cu2+,Cd2+ 等重金属,CN,油,磷酸盐以及COD,SS与色度等各种有害污染物,其中COD去除率30-70%。

典型工艺流程:

在实际的废水处理与回用工艺系统中,针对不同的水质情况和不同的工艺要求,可作为核心工艺也可作为辅助工艺,实现不同的工艺目的。

工作原理示意图:(如图)

技术优势:

(1) 运行稳定:系统设备运行平稳、水质稳定,同时克服了由于药剂生产厂家的变化、药剂质量变化、药剂配比性变化、药剂投加量的变化以及来水水质变化等因素造成的处理质量的不稳定;

(2) 运行成本低:投资方面与传统的加药处理工艺基本相当,但运行成本仅为传统加药处理工艺的1/10;以交流电直接供电(工业用电220V/380V可直接供电),耗电少(处理1m3废水耗电量为1-3KW.h,具体视水质情况而定),综合处理至自来水水质的成本约为8元/m3废水,仅为化学法和其他处理方法的1/5-1/3;

(3) 减少污泥量:连续高频脉冲电离膜处理法产生的污泥量比传统的加药处理工艺产生的污泥量少40%,从而大大降低了污泥的处置费;

(4) 占地面积小:投资成本较低、使用范围广、设备占地面积小;

(5) 处理效果好:连续高频脉冲电离膜处理法产生的氢氧化物比药剂法的活性高,凝聚吸附能力强,处理效果好(化学处理法难以达到);在该系统处理过程中,阳极上产生的氧和氯可使有机物发生氧化反应转化为无害成分,并起到杀菌作用;阴极上发生的还原作用使氧化型色素还原成为无色物质;

(6) 可调节性高:可通过调节极板组合、电压强度、电流密度、pH值、电导率等而得到最佳处理效果;

(7) 全自动控制:采用逻辑式控制系统全自动控制,操作方便简单,维护容易,劳动强度低;

(8) 使用寿命长:在正常及正确使用下寿命可长达10年。

作用原理明细说明:

连续高频脉冲电离膜处理法产生的氢氧化物比药剂法的活性高,凝聚吸附能力强, 处理效果好,可达到回用水质标准(化学处理法难以达到)。

混凝作用除SS:

可溶性金属极板在阳极上解离出的Fe2+与水溶液中离子作用,生成的Fe(OH)3。反应式如下:

Fe2++2OH-→Fe(OH)2     4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3

除重金属离子:

金属极板受电化学作用,以离子状态溶于水中,电解过程中H+大量消耗,OH-逐渐增多,电解液逐渐变为碱性,(PH:7-9)并生成稳定氢氧化物沉淀。

Cr3++3OH-→Cr (OH)3↓     Cu2++2OH-→Cu(OH)2↓    Ni2++2OH-→Ni(OH)2↓......

除六价铬:

阴极上发生还原反应,产生氢分子,并有二价及三价铁析出。反应式如下:

2H++2e→2H→H2

此种新生态氢[H]具有很强的还原能力,将六价铬还原成三价铬,然后以氢氧化铬沉淀去除。

Cr2O72-+6Fe2++14H+ →2Cr3++6Fe3++7H2O     CrO42-+3Fe2++8H+→Cr3++3Fe3++4H2O    Cr3++3OH-→Cr(OH)3↓     Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓

除磷:

铁极板受电化学作用析出的Fe2+被氧化成Fe3+和磷酸根反应沉淀,而且能与其它金属形成共沉淀达到最好的除磷效果。

Fe3++PO43-→FePO4↓

阳极上电离生成的氧气起到强氧化作用,可使有机物发生氧化而成为无害成分,并且氧气在高频电场环境中会生成臭氧,进一步起到废水消毒的作用。

工艺比较:

应用领域

因连续高频脉冲电离膜处理系统技术所具备的独特优势,决定了其广泛的应用范围,尤其是传统的物化、生化技术无法处理的废水。