美丽乡村玻璃钢 一体化污水处理设备 设施

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　　采用新工艺、新技术，如：ao工艺、ab工艺、a2o工艺、mbr工艺、mbbr工艺、sbr工艺等，保证出水高于国家要求排放标准。处理污水种类涵盖生活污水、医疗污水、屠宰污水、洗涤污水、餐饮污水、塑料清洗污水、养殖污水、农村污水、电镀污水、食品污水及相类似的工业污水。

　　1 原理及传质机理

　　1.1 电沉积原理

　　电沉积是指在水溶液、非水溶液或熔融盐体系中，将电流引入电极时阳极发生氧化反应和阴极发生还原反应的过程。即体系中重金属离子在阴极处被还原成单质形态，并且由于化学反应沉积在阴极表面上，从而达到去除和回收的目的。

　　阴极上除了发生金属离子的还原反应，还同时发生其他副反应。这些副反应会影响电沉积的电流效率，降低废水处理效果。mook等研究证实了电解池内两极均可能发生多种副反应，这些反应的发生会消耗电荷，降低阴极金属的析出效率。

　　副反应不仅通过消耗电荷对电沉积反应产生影响，其产生的副产物也会对电沉积效率及安全性构成威胁。陈熙等认为阳极的氧化反应会产生氧气。溶液中氧气含量升高会腐蚀阴极表面沉积的重金属单质，造成重金属单质返溶的现象，影响重金属的处理效率。

　　1.2 传质机理

　　电沉积反应发生于电极表面，其过程由电荷转移和质量转移两部分控制。理论上，在电极反应过程中发生电荷转移的方式包括化学反应、结构重组以及吸附。但在目前的电极反应研究中，重点分析化学反应过程。电荷转移效应可由巴特勒-福尔墨方程进行描述，如式(3)所示。该公式可以描述电极处电流密度与电极电势的关系。

　　，i(t)为电流密度，a/㎡；i0(t)为交换电流密度，a/㎡；e为电极电势，v；e0为平衡电位，v；t为反应器温度，k；α为电荷转移系数；f为法拉第常数，f=96485c/mol；r为通用气体常数，r=8.314j/(mol·k)。

　　该模型可用于表述电沉积法对重金属的去除及回收。low等通过对巴特勒-福尔墨公式进行推导，证明了应用电沉积法处理偏酸性含cu2+废水时，废液中氯离子浓度对cu2+沉积产生的影响。

　　j(x)为距电极表面距离x处电解质摩尔通量密度，mol/(s·c㎡)；d为扩散系数，c㎡)/s；c为电解液浓度，mol/cm3；?c(x)/?x为浓度梯度；??(x)/?x为电位梯度；z为电荷量；v(x)为电解液循环流速，cm/s。公式右边三项分别代表扩散、迁移、对流对传质总通量的贡献。

　　扩散主要是由于电极附近区域与电解液之间存在金属浓度梯度所引起。重金属离子在电解液中的迁移是在化学势的影响下发生的。迁移过程可由带电金属离子在电场影响下的运动来描述。虽然随着重金属离子在阴极处发生沉积会导致电极周围电荷的不平衡，但已有研究通过向系统中加入大量的电解质以补偿这部分电荷的不平衡，所以对其进行传质分析时也可忽略迁移效果的影响。如almazan-ruiz等研究圆筒电极对cu2+的回收时，在湍流模式下，忽略迁移效果的影响，预测电镀废水中cu2+回收率（误差小于8%）为恒定电流下的80%。rivero等利用nernst-planck方程设计了旋转圆筒电极反应器在湍流模式下cu2+回收的传质模型。