電催化氧化設(shè)備的反應(yīng)原理是以鋁、鐵等金屬為陽極,在直流電的作用下,陽極被溶解,產(chǎn)生Al.Fe等離子體,經(jīng)過一系列的水解。聚合和亞鐵的氧化過程已發(fā)展成為各種羥基絡(luò)合物。多核羥基絡(luò)合物和氫氧化物使廢水中的膠體雜質(zhì)。懸浮雜質(zhì)的凝結(jié)和沉淀被分離,帶電的污染物顆粒在電場(chǎng)中游泳,部分電荷被電極中和,促進(jìn)其穩(wěn)定和沉淀。電解絮凝處理廢水時(shí),不僅對(duì)膠體雜質(zhì)和懸浮雜質(zhì)有凝聚和沉淀作用,而且由于陽極的氧化和陰極的恢復(fù),可以去除水中的各種污染物。
(1)氧化機(jī)理。
電解過程中的氧化作用可分為直接氧化,即污染物在陽極中直接失去電子氧化;間接氧化,利用溶液中電極電勢(shì)較低的陰離子,如OH.Cl-在陽極中失去電子產(chǎn)生新的強(qiáng)氧化劑的活性物質(zhì),如[O].[OH].Cl2等。利用這些活性物質(zhì)氧化分解水中的BOD5.COD.NH3-N等。
(2)還原機(jī)制。
電解過程中的還原作用也可分為兩類。一種是直接還原,即污染物直接在陰極上獲得電子并恢復(fù)。另一種是間接還原。污染物中的陽離子首先在陰極上獲得電子,使電解質(zhì)中的高價(jià)或低價(jià)金屬陽離子在陰極上直接被還原為低價(jià)陽離子或金屬沉淀。
(3)絮凝機(jī)理。
可溶性陽極,如鐵鋁,通過直流電,陽極失去電子,形成金屬陽離子Fe2+.Al3+,結(jié)合溶液中的OH-生成高活性絮凝基團(tuán),其吸附能力*,絮凝效果優(yōu)于普通絮凝劑,利用其吸附橋和網(wǎng)絡(luò)滾動(dòng),可吸附廢水中的污染物,去除。
(4)氣浮機(jī)理。
電催化氧化是對(duì)廢水的電解。水分子電離產(chǎn)生H+和OH-,在電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下定向遷移,氫和氧分別沉淀在陰極板和陽極板表面。新產(chǎn)生的氣泡直徑很小,氫氣泡約10~30μm,氧氣泡約20~60μm;加壓溶解氣體浮動(dòng)產(chǎn)生的氣泡直徑為100~150μm,機(jī)械攪拌產(chǎn)生的氣泡直徑為800~1000μm??梢钥闯觯娊猱a(chǎn)生的氣泡捕獲雜質(zhì)顆粒的能力高于后兩種,氣泡分散度高,作為載體附著在水中的懸浮固體上,容易去除污染物。電解氣浮不僅可以去除廢水中的疏水污染物,還可以去除廢水中的親水污染物。