高压脉冲电凝机介绍
1、高压脉冲电凝EC技术产品的特性
1.1 综述
高压脉冲电凝EC技术突破传统低电压、大电流的电解法，而采用高电压小电流-高压脉冲电凝法（HVES）。该法采用电化学原理，借助外加高压电作用产生电化学反应，把电能转化为化学能，经单一电凝设备即可对废水中的有机物或无机物进行氧化还原反映，进而凝聚、浮除，将污染物从水体中分离，可有效地去处废水中的COD、重金属、SS、油、磷酸盐等各种有害污染物。
1.2电絮凝产品的特点
1.2.1工艺特点：
具备强氧化-自产氧化剂；
强还原-自产还原剂；
絮凝-自产絮凝剂；
气浮-自产气浮超细气泡以及灭菌、脱色与脱臭七大功能于一机。
1.2.2运行特点
无需外加化学物；
产生污泥量少；
可以处理含高浓度重金属污水；
连续、稳定的循环运行过程；
全自动化系统；
运行成本低，耗电低；
占地面积小；
1.2.3电絮凝处理的效果
油脂：动物性、植物性、矿物性油脂，形态上如水合、乳化、混合、溶解性油脂或脂肪均可处理达90%以上。
SS：包括悬浮与胶状SS如用于IT业中晶圆厂磨晶片废水、石墨厂超细悬浮固体，去除90%以上。 BOD：高BOD浓度废水强氧化破键可作浓缩预处理，以利续处理。中低浓度废水可去除80%-90%。
COD：高浓度COD废水，电中性不易化混物化处理，可因强氧化断化学键而破坏电中性混凝去除或分解成可生物降解小分子，作预处理。对于中低浓度的废水，常可一次处理达排放标准。
重金属：生成氢氧化物胶羽去除。
细菌、病毒、囊孢：均被强氧化及强电场而灭杀，去除在90%以上。
色素去除：印染、染织行业废水95%以上颜色去除，具有优越特效性，强氧化与强还原，破坏发色团官能基（functional group）。
中水回用、地下水净化、地表水净化，冷却水净化；放射性同位素去除；逆渗透RO、UF、纳滤、光催化之预处理。
1.3电絮凝技术可用的行业
电絮凝可以广泛地应用在废水处理的多种行业。例如电镀行业废水、屠宰场废水，食品和饮料厂废水，石油化工厂废水，油田废水，制药厂废水，矿业废水，垃圾渗滤液废水理，农业废水，石油化工、油漆染料、染整业等废水，冷却水塔废水，轮船舱底污水净化，港口集水区净化，木材处理废水，旅游风景区生活污水处理等。
1）电镀污水处理 ：印刷电路板的生产，如蚀刻、电镀铜、电镀镍、折叠和脱膜或涂层去除；
　 电絮凝在电镀废水处理及回用中，可以克服化学法处理难以解决的问题，不仅能有效去除电镀废水中重金属离子。经电絮凝法处理后的电镀废水可以达到以下的处理效果：Cr<0.005,去除率*大可达95%以上; Ni<0.005去除率*大，可达95%以上;Zn<0.005去除率可达90%以上。
2）电絮凝在染料（高色度）废水处理中的应用
染料废水具有高COD、高色度、高含盐量，有机物难生化降解等特点。国内外以往一般采用物化法和生物法的组合方式对其进行处理。但由于排水成分复杂，处理难度依然较大。随着电化学技术的发展，采用电凝法处理染料废水，具有设备小、占地少、运行管理简单、COD去除率高和脱色效果好等优点。
3）电絮凝在含乳化油、重金属废水处理中的应用
电絮凝在处理油乳胶、SS、有机物方面有独特的效果。可以广泛应用在石油化工、油漆染料、色素等废水、洗车废水、油田废水等领域。
2、电絮凝的工作原理
2.1电絮凝的理论基础
　2.1.1电絮凝是一个复杂的过程，在电场的作用下金属电极产生阳离子在进入水体时包括许多物理化学现象，从离子的产生到形成絮体包括三个连续的阶段：
（1）在电场的作用下，阳极产生电子形成“微絮凝剂”——铁或铝的氢氧化物；
（2）水中悬浮的颗粒、胶体污染物在絮凝剂的作用下失去稳定性；
（3）脱稳后的污染物颗粒和微絮凝剂之间相互碰撞，结合成肉眼可见的大絮体。
电絮凝法中常用的电极材料为铝和铁，在阳极和阴极之间通以直流电，发生的电极反应如下：
铝阳极
　　Al－3e→Al3e+
(1)在碱性条件下
Al3e++3OH-→Al(OH)3
(2)在酸性条件下
Al3e++3H2O→Al(OH)3+3H+
(3)铁阳极
　Fe－2e→Fe2e+
(4)在碱性条件下
Fe2e++2OH－→Fe(OH)2
(5) 在酸性条件下
4Fe2e++O2+2H2O→4Fe3e++4OH-
(6)另外，水的电解还有氧气放出.
2H2O－4e→O2+4H+
(7)在阴极发生如下反应
2H2O+2e→H2+2OH-
(8)电絮凝法在处理过程中具有多功能性，除了电絮凝作用之外还有电化学氧化和还原、电气浮等作用。
2.2电絮凝技术工作原理
电凝过程中，电流通过平行金属电极板进入水中。金属电极板根据去除物质的不同而选用不同的材料，以达到*佳处理效果，经常应用的有铁、铝、石墨等。每种材料在某个领域中的应用范围都很广泛，同时它在这个领域中的应用又是独特的。反应箱的设计和电极板的选择是以对电凝技术的实验测试和丰富经验为基础的。其处理原理有：
1) 氧化作用
电解过程中的氧化作用
直接氧化，即污染物直接在阳极失去电子而发生氧化；
间接氧化，利用溶液中的电极电势较低的阴离子，例如OH-、Cl-在阳极失去电子生成新的较强的氧化剂的活性物质、Cl2等，利用这些活性物质使污染物失去电子，起氧化分解作用，以降低原液中的BOD5、CODcr、NH3-N等。
2) 还原作用
电解过程中的还原作用
直接还原，即污染物直接在阴极上得到电子而发生还原作用。
间接还原，即污染物中的阳离于首先在阴极得到电于，使得电解质中高价或**金属阳离于在阴极上得到电子直接被还原为**阳离子或金属沉淀。
3) 凝聚作用
可溶性阳极例如铁、铝等阳极，通以直流电后，阳极失去电子后，形成金属阳离子Fe2+、Al3+，与溶液中的OH-生成金属氢氧化物胶体絮凝剂，吸附能力极强，将废水中的污染物质吸附共沉而去除。
4) 气浮作用
电气浮法是对废水进行电解，当电压达到水的分解电压时，在阴极和阳极上分别析出氢气和氧气。气泡小，分散度高，作为载体粘附水中的悬浮物而上浮，容易将污染物质去除。电气浮既可以去除废水中的疏水性污染物，也可以去除亲水性污染物。电解产生的气泡粒径很小，氢气泡约为10～30μm，氧气泡约为20～60μm；而加压溶气气浮时产生的气泡粒径为100～150μm，机械搅拌时产生的气泡直径为800～1000μm。由此可见，电解产生的气泡捕获杂质微粒的能力比后两者为高，出水水质自然较好。此外，电解产生的气泡，在20时的平均密度为0.5gL；而一般空气泡的平均密度为1.2gL。可见，前者的浮载能力比后者大一倍多。

电絮凝去除污染物过程
2.3电絮凝法工艺的优点
电絮凝法应用广泛，有其他工艺所不能比拟的特点。在污水再生领域，与通常的混凝法相比有很多优点：
1）在废水处理过程中，可省去投加任何化学混凝剂，给废水回用创造了条件。
2）投加混凝剂（Al2(SO4)3、FeCl3等），会使被处理的水中增加额外的阴离于（如SO42-、Cl-等），也会将其中所挟带的重金属等杂质带入水中，造成二次污染。而电解法生成的Fe2+等是单质；成分比较单纯，没有阴离子，也没有杂质，混凝效果高于传统混凝剂的15倍，氧化效果高于传统混凝剂的5倍，还原效果高于传统混凝剂的5倍。
3）电解反应器所形成的电场，使水中悬浮粒子的双电层改变，出现正、负电荷各在颗粒一侧的状态，使颗粒间由原来的相互排斥变为吸引、聚结。
4）电解反应中生成的O2及H2气泡，可以作为气浮的微小气泡，吸附轻质悬浮颗粒或憎水性物质，使之从水中分离出来。
5）电絮凝法工艺中，可以通过去除水中的悬浮物和灭菌的效果，这样的消毒方法，可以使处理水的保存时间更加持久。
生物处理法是常用的污水回用技术，而电絮凝法是新型处理技术，电絮凝法水处理技术与生物法相比较优点在于：
1）电解过程产生的 OH自由基无选择地直接与废水中的有机污染物反应，将其降解为二氧化碳、水和简单有机物，没有产生二次污染；
2）高压脉冲电絮凝使用高电压低电流方式，能量效率高；
3）既可以作为单独工艺，也可以与其他处理工艺相结合。如作为前处理，提高废水的可生物降解性，如作为后段深度处理，降低COD和色度、胶体等物质，作为中水回用的预处理。
因此，电絮凝法水处理技术被称为“环境友好”技术。 　
3、电絮凝的工艺流程
1)废水原水进入综合废水池，稳定废水原水的水质。
2)用泵定量打入PH调整池，调节PH值到2~5，视不同水质调整需要的PH值。
3)经过调节PH后的废水进入电凝机，产生电化学反应，去除废水中的COD、BOD、色团、化学键，以及油水分离、灭菌等效果。铁离子及O、H微气泡的混凝浮除等功能。
4)电絮凝后的出水进入快混池、慢混池，在快混池中调节PH值到8-10，视不同水质调整需要的PH值。在慢混池中加入高分子絮凝剂，产生稳定的絮花团后进入沉淀池。
5)快慢混后的水在沉淀池中进行固液分离，上清水溢流至过滤进水池。池底沉淀污泥定时排出到污泥浓缩池，经板框压滤机固化分离，干污泥暂存在污泥储存斗，以备运弃处理或做为其它用途的原料。
6）过滤进水池中的水经过过滤系统进一步去除微小颗粒以及残余的杂质，以达到国家排放标准。
7）过滤后的清水进入清水池排放或回用。
另外，清水池中的清水也可以经过中水回用系统的深度处理，作为净水回用至现场用水点。
4、高压脉冲电絮凝核心脉冲电源
脉冲电流的波形有方波、正弦半波、锯齿波、隔锯齿波等多种形式。
脉冲具有3个独立的参数，即脉冲电压(或电流)幅值、脉冲宽度t on 和脉冲间歇t off 。为了达到较好的去污和节能效果，可 对这3个参数进行调整。脉冲周期z为一个脉冲宽度和脉冲间歇， 脉冲频率则是脉冲周期的倒数。设占空比为r，则r为导通时间 (脉冲宽度)与脉冲周期之比：r=to n/(t on+t off)，通过改变占空比 r的值，就可得到不同的节能效果。高频脉冲即不断地重复进行“供电—断电—供电”的高频率脉冲电解过程，使电解效率得到 大幅度地提高。脉冲电解，通电时间小于直流电解处理反应时间，铁的溶解量将少于直流电解时的溶解量。因此，脉冲电解与 直流电解相比，节电的同时也大幅度降低铁耗。由于施加脉冲信号，电极上的反应时断时续，有利于扩散、降低浓差极化，从而降低电耗。 电解槽内的电流是离子在电场作用下流动而形成的。在供电 时间内，离子浓度会迅速降低；而在断电间隙时间内，离子浓度 又会得到迅速恢复和补充。所以在脉冲供电方式下电流密度要比 直流供电下的电流密度有所提高，这就使电解去污效果增强。
4.1方波形
现在国内有的产家生产的简易型脉冲电絮凝电源输出波形大多为方波形，经过实际使用效果并不理想；我们通过实地考察，在江苏南京、无锡，浙江等污水工程中使用的电源大多存在安全隐患，例如，电源输出端与电网没有隔离；很多所谓的脉冲电絮凝电源，输出脉冲占空比与输出频率只能设定一个参数，其实它只是一个简易型的脉冲电源。
4.2余弦波形
国内常用高压脉冲电絮凝设备所采用余弦脉冲电路形式，用余弦脉冲电路时存在功率因素低，电耗就高的缺点（电容充放电时影脉冲波形比较多，电能利用率很低），加之是采用极板，极其耗材（传统电解法采用低大电流电路，存在着电耗高，电极材料消耗大等缺点）
4.3
通过实际应用的经验我们的高压电絮凝技术使用经过修正的正弦波作为设备的电源供应器。采用高电压低电流方式运行，能耗低、效率高、运行稳定，有别于传统的电解法。电路上有特殊回路可以有效抑制回冲电流，防止烧坏电源供应器。
工程业绩
 综合电镀废水
 浙江钱江摩托集团 处理量:5000m3/d 出水COD及各种重金属含量均低于国家一级标准，已中水回用。






 电镀开发区电镀综合废水处理
江苏吴江同里、浙江永康 处理量:2400 m3/d出水COD及各种重金属含量均低于国家一级标准，水质优良。



 机械加工、金属表面处理废水
襄樊车桥厂 处理量:500 m3/d，出水达回用标准。
 汽车零部件制造厂废水处理
印度尼西亚日本丰田汽车 处理量:800 m3/d出水水质优良、操作简单且处理费用低。
 科技开发区综合废水
台湾桃园平镇处理量:2300 m3/d 印染废水、PCB含重金属废水，处理后达标排放，可中水回用。

 铝氧化废水
江阴龙鼎铝业 处理量:1000 m3/d， 出水70%现场回用 。



 含油.铬.锌.酸洗废水镀件废水处理 (浙江嘉善晋亿螺栓厂日处理量：800 m3/d）(含水溶性油脂.重金属物质，传统物化.生化法不易处理废水 原水COD:<600mg/L，出水:锌<0.5mg/L COD: <100mg/L 各项指标都达标排放,可中水回用。
 颜料厂制程废水处理（江苏泰州万得颜料厂）日处理量：1000 m3/d，含高浓度亲水性颜料 原水COD>30000mg/L，色度约1万倍，含盐量高，出水COD<1000mg/L，色度<600倍。
 活性染料废水处理（江苏响水永庆染料有限公司）日处理量800 m3/d，含高浓度亲水性颜料 原水COD>6000mg/L，色度约3500倍，含盐量高，出水COD<600mg/L，色度<500倍。
 农药废水处理（江苏常州）日处理量200 m3/d，原水COD>15000mg/L，电凝后可进行生化处理。
