电絮凝(EC)技术发展史

发布网友发布时间：2024-05-03 22:22

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电絮凝技术：从起源到强化的环保之旅

电絮凝技术的起源可追溯至1889年的英国，那时这项环保水处理技术初露端倪。1901年，英国学者首次提出了电絮凝的概念，并开始了深入的研究与实践。美国学者紧随其后，凭借专利推动了这项技术的大规模应用，建设了先进的处理设施。

20世纪50年代以后，电絮凝技术因其高效且原位反应无二次污染的特性，广泛应用于废水处理领域。它的优势包括高有效成分含量、低污泥产生和操作简便。然而，技术发展中也面临着挑战，如电导率要求高、阳极更换频繁、金属离子残留以及电极钝化等问题。

强化电絮凝：理论与实践的交融

强化电絮凝理论的根基在于优化化学絮凝，通过增加絮凝剂用量来增强有机物去除效果。强化絮凝与常规絮凝相辅相成，而电絮凝研究自2000年后逐年升温。传统电絮凝的焦点在于参数优化、废水处理范围的拓展以及与其他技术的比较，而强化电絮凝则着重于净水机理、电极技术、电源技术以及集成技术的研究。

集成技术成为强化电絮凝的热点，尤其是电极技术和电源技术，尽管后者相对较新。强化电絮凝研究趋势日益显著，尤其是集成技术，尽管仍在基础研究阶段，但其潜力巨大。

技术进步：从传统到强化

电絮凝技术从传统走向强化，是技术和理论整合的必然。传统电絮凝关注规范与整合，强化电絮凝则强调电极材料、电源和集成技术的深入探究。电絮凝过程涉及电凝聚、电气浮和电氧化还原机制，如压缩双电层、吸附电中和等，强化目标在于优化这些过程以解决实际应用中的难题。

强化电凝聚气浮是关键，它结合水电解，通过优化气泡生成和分离，显著提升处理效率。电氧化还原作用的研究则需深入，以更好地理解其在净水中的作用，特别是铁电絮凝对四环素的高效降解机制。

电源技术革新

电絮凝电源技术如脉冲电源和光伏电源，如王瑶和D. VALERO的研究，正在解决电极钝化问题，提高絮凝效率。脉冲电源如脉冲电絮凝，能有效处理氟和重金属，而光伏电源则为偏远地区提供了绿色能源解决方案。

4.1电源技术的未来在于创新，如空气阴极的应用、无线技术及电极材料改良。田雨时和Yanxiao SI的研究展示了空气阴极在污水处理中的高效低耗，而合金化电极材料如镁、锌和铜的加入，提升了处理效果和系统稳定性。

集成与协同处理的突破

电絮凝与其他技术的集成，如电絮凝-活性炭吸附和超声技术，优化了能耗和处理性能。超声-电絮凝在高磷废水处理中表现出色，显著缩短了处理时间。电絮凝与光/电催化、臭氧氧化等技术结合，拓宽了污染物处理范围，并与MBR技术相结合，提升膜寿命。

强化电絮凝在生活污水和中水处理中展现优势，未来研究将深入理解强化机理，开发新型电极和反应器设计，同时推动技术从实验室向实际应用的转化，以实现更大规模和经济性的水处理系统。