实验四 电解凝聚气浮水处理实验

一、实验目的

在电解质溶液中进行电导过程时，实际上同时有化学反应发生。借助于外加电流的作用而发生化学反应，把电能转化为化学能的过程称为电解。利用电解过程中的电极反应和二级反应，可以使水中杂质转化形态，除氧化还原反应外还可以发生其它反应过程，最终达到消除污染的目的。

本装置是电解法处理污水的教学演示和动态试验设备。通过试验希望达到以下目的： 1、了解电絮凝气浮实验装置的工作原理

2、了解电絮凝气浮实验装置的主要组成和内部构造 3、掌握运行操作方法

4、探讨电压、电流、电解时间、电极间距、愿水浓度和pH值等因素对去除效率和能耗的影响。

二、实验原理

连接电源正极的电极，从溶液中接受电子，输送给外部电源，对溶液内部它被称为阳极。在溶液中阴离子迁移趋向阳极，并在阳极上给出电子，发生的是氧化反应；阳离子迁移趋向于阴极，并从阴极上接受电子，发生的是还原反应。

若用铝或铁等金属作为阳极，具有可溶性，Al、Fe以离子状态溶入水中，经过水解反应可以生成基络合物并发展成为无机高分子电解质。这类生物可以当作混凝剂对各种含有悬浮物、胶体的污水进行处理。

当电极采用不溶性电极时，电解时在阳、阴极表面可以大量生成氢气和氧气，以微小气泡逸出。在气泡脱离电极从水层中上升的过程中，可以吸附水中微粒杂质浮至水面，经收集后除去。

废水电解时，由于水的电解及有机物的电解氧化，在阳极、阴极表面上会有气体（如H2,O2

及CO2，Cl2等）,呈微小气泡析出，它们在上升过程中，可粘附水中杂质微粒及油类浮到水面而分离。电解时，不仅有气泡浮上作用，而且还兼有凝聚、共沉、电化学氧化、电化学还原等作用。

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废水在直流电场作用下，水被电解，在阳极析出样，在阴极析出氢气，此外，电解氧化时，有机物可产生CO2，氯化物可产生Cl2。电解产生的气泡粒径很小，而且密度也小（参见下表）。

产生的气泡粒径与平均密度

类别 电解

三、仪器设备和技术指标

操作电压：DC0~60V 操作电流：0~5A 电压电流调节方式：可控硅无极调节 刮渣机转速：9转/分钟 处理水量：10~20L/h 设备配置：

１、小型气浮池１个 ２、直流控制电源1台（电压、电流可调） ３、小型进水泵1台 ４、阴阳极板1套 ５、进水流量计1个 ６、电动刮渣机1个 ７、电源控制箱1台 ８、配水箱1个 ９、连接管道、阀门若干 １０、固定台架1套 监测设备：电导率仪、ＣＯＤ测定仪 四、实验步骤

1、 先配好一定量的城市污水 2、 将进水流量计调节至20L/h左右 3、 打开电源，并调节电解电压至55V左右

4、 此时由于电解作用，极板上会逸出无数微小气泡，形成气浮作用。 5、 对出水水质进行数据整理与分析。

6、 改变电解电压，反复试验找到最佳去除电压、电流等，并分析能耗因素。 7、 实验完毕后，关闭所有电源，并将污水排空。 五、注意事项

由于水处理实验不可避免要与水接触 , 且潮湿 , 实验中要严防师生触电事故。为确保安全 , 实验指导老师在实验前必须检查直流控制器应可靠接地。 六、数据处理

1．实验记录

气泡粒径（μm） 氢气泡 10~30 氧气泡 20~60 气泡平均密度(g/L) 0.5 序号 运行时间 输出电流A 输出pH 电压V 处理前电导率S0 处理后电导率S 处理前处理后COD0 COD 2．净化系数：DF＝（C0－C/C0）×100％

DF ——废水经过电解氧化还原水处理的净化系数。

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C0——废水处理前有害物质含量（或污染程度） 。 C——废水处理后有害物质含量（或污染程度） 。 3．结果分析

实验五 废水综合处理实验模拟实验

一、实验目的

为了了解废水处理中常用的单元操作技术，掌握由这些单元操作组成的处理流程，观察废水、污泥和空气在处理过程中的举动，特别为水处理专业科研及教学所研制的实验装置。整套装置由可编程时控器对其废水的流入、加药混凝、曝气、反冲洗、排放等进行自动控制。可对其每一段的处理效果进行监测，整套设备也可分开单独使用。

1、了解废水处理中常用的单元操作技术 2、掌握由这些单元操作组成的处理流程 3、观察废水、污泥和空气在处理过程中的举动

4、通过对某种工业废水进行实际处理实验来取定其设计参数与处理结果的分析。

二、装置的工作原理

具体工作流程如下：

加药泵

搅拌配水箱 电解槽 混凝槽 竖流式沉淀池 完全混合曝气池 普通快滤池 活性碳吸附柱 紫外杀菌

废水首先进入污水池，在污水池内可放置搅拌器，均衡水质。

（1） 电解适合预处理高浓度有机化工废水和印染废水，采用电解槽（可根据试验要求关闭曝

气），废水用泵从污水池进入电解槽底部，从下而上，水中一部分污染物被去除，色度降低，可生化性提高。

（2） 上部溢流出水进入混凝槽上筒体，同时进入的还有絮凝剂和助凝剂，絮凝剂和助凝剂是

用泵从工作台下的溶药槽打上来的。上筒体的功能是药剂和污水的充分混合，采用曝气搅拌的方式。下筒体是混凝反应槽，其功能是使水中的胶体物质形成矾花。

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（3） 沉淀池采用竖流式，形成矾花的污水从下筒体的上部出水口排放进入沉淀池，矾花下沉

后排出，上清液上部溢流出水。

（4） 然后，沉淀出水进入完全混合曝气池（既曝气二沉合建池），进行活性污泥好氧生物处

理，水中可生化有机污染物被去除。二沉池采用斜板沉淀池。该池兼有曝气池和沉淀池的功能，不需要设置污泥回流系统。

（5） 为了提高处理水的水质，生物处理后的出水再顺次经过快滤池和吸附柱。快滤池的主要

功能是去除细小的悬浮物，常用滤料是石英砂，当经过一段时间运行，滤料被截留杂质淤积或出水质变差，滤池就要进行反冲洗，反冲洗用水来自工作台下的清水池也是用泵抽取，冲洗废水排放。

（6） 吸附柱内装填颗粒状活性碳，其主要功能是吸附难以生化的有机物，去除显色物质。 （7） 在经过紫外杀菌去除水中病原体及微生物等提高水质。

三、实验装置的组成和规格

技术指标：

处理流程：1、搅拌配水箱（容积：300L） 2、电解槽

3、加药混凝槽 4、竖流式沉淀池

5、曝气二沉合建池 6、普通快滤池（定时反冲洗系统） 7、活性碳吸附柱

环境温度 5℃-40℃ 处理水量：5-15L/H

设计进、出水水质范围 进水 出水 BOD 400-800mg/L 40-80mg/L COD 600-1200mg/L 60-120mg/L SS 100-300mg/L 10-50mg/L PH 6-9 6-9 电源220v 单相三线制 功率1200W

装置外形总尺寸：长*宽*高=5500mm*600mm*1600mm

设备配置：装置本体全部为透明有机玻璃制成水池6套（包括下列6池）包括：微电解槽1套、混凝反应槽1套、竖流式沉淀池1套、曝气合建二沉池1套、虹吸滤池1套、活性炭吸附池等组成1套

1、PVC废水箱1只 2、PVC水箱3只 3、无极调速电机 2台 4、不锈钢搅拌器2套 5、调试器2只 6、串激电机1台 7、曝气装置2套 8、不锈钢材料电解槽1套 9、回流恒流泵1台 10、防腐防碱泵2台 11、转子流量计2只 12、气体流量计1只 13、气泵1台 14、进水电磁阀1只 15、出水电磁阀1只 16、抽吸真空泵1台 17、可编程时间控制器11只 18、直流稳压电源1台

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