progress of this technology for wastewater treatment and water purification as well as its affecting factors were reviewed． Finally the development of this technology was also predicted．
电絮凝技术是一种很有前途的给水净化方法， 如用于微污染水源的杀菌处理、饮用水除氟、高浊 水的净化、地下水除铁。Emamjomeh M M 等［19］对 高含氟的模拟水样进行除氟研究，反应后出水含氟 量低于 1mg / L，效果显著。Koparal A S 等［20］采用 电絮凝法 去 除 饮 用 水 中 的 硝 酸 盐，能 耗 为 0. 5 × 10 － 4 kW·h / g 时可达到饮用水标准。Calvin［21］用电 凝聚处理含有铜、铝、锌及氰化物的地下水，对其 中每一种污染物的去除都达到预处理的标准，无论
DOI:10.14034/ki.schj.2011.03.010
第 30 卷第 3 期 2011 年 6 月
·综 述·
四川环境
SICHUAN ENVIRONMENT
Vol. 30，No. 3 June 2011
电絮凝技术在水处理中的研究进展
何夏清
（ 株洲市城市道路建设开发有限公司，湖南 株洲 412007）
水的毒性明显减少，大幅减轻了环境污染。 利用电絮凝技术处理含重金属废水的研究较
多，电极材料在水中形成的络合物通过共沉淀、网 罗卷扫和吸附等作用去除重金属离子。杜锡康，尹 英敏［11］采用电絮 凝 技 术 结 合 锰 砂 过 滤 处 理 电 镀 混
合废水，处理后废水中总铬浓度低于 1. 5mg / L，镍 浓度低于 1. 0mg / L，铜离子浓度低于 1. 0mg / L，可 以直接 回 用 到 原 有 工 段，提 高 了 水 复 用 率。求 渊［12］等研究了脉 冲 电 絮 凝 技 术 处 理 电 镀 含 铬 废 水
Ryan D 等［14］应用电絮凝技术处理废水，其色 度去除率大于 90% ，COD 去除率大于 60% ； RoaMorales G 等［15］采用电絮凝组合 H2 O2 技术对食品 业废水 进 行 了 试 验 研 究，色 度 去 除 率 达 到 60% ， 浊度、COD 及 BOD5 的去除率都超过 90% ，对大 肠菌群的去除率达到 99. 9% ； Zaroual Z 等［16］采用 电絮 凝 法 处 理 纺 织 废 水， 色 度 的 去 除 率 达 到 100% ，COD 去除率达 80% 以上，其出水水质达到 了当地的排放标准； Dimoglo A 等［17］等用电絮凝技 术处理石化废水，浊度的去除率约为 88% ，含油 量的去除率约为 80% ，COD 的去除率约为 80% ， 其中烃 类 和 酚 类 化 合 物 的 去 除 率 分 别 为 80% 和 50% ，马进环［18］等研究采用电絮凝法处理含聚采 油污水，研究确定的电絮凝法处理含聚采油污水的 最优工艺条件为： 电流密度为 7mA / cm2 ，电解时 间 40 min，极板间距 2 cm，pH 9. 1，在最优条件 下处理后 COD 和聚合物的去除率分别为 68. 5% 和 49. 7% 。 3. 2 电絮凝技术在给水净化中的应用
Keywords： Electroflocculation； water treatment； progress
1引言
絮凝是水处理过程最重要的物理化学过程之 一，电絮凝技术是一种环境友好的絮凝新技术，电 絮凝 （ Electrocoagulation，EC） 就是在外电场作用 下，使可溶性阳极 （ 牺牲阳极） 产生大量阳离子 和水体中的悬浮物絮凝沉淀从而使水得到净化的技 术，它兼具电化学氧化、絮 凝 和 气 浮 三 者 特 点。 1889 年，Eugene Hermite 首次提出了使用电极净化 废水的概念，1909 年美国政府批准了一项使用铝 —铁电极净化废水的专利，并于 1911 年在俄克拉 荷马州的 Santa Monica 及 Oklahoma City 建立了相应 的污水处理设施，电絮凝技术一度被认为是最有前 途的水处理 技 术， 但 由 于 当 时 技 术 水 平 低、 能 耗 高，其发展受到制约。近几十年来，随着电力科学 和电力工业的发展，电化学处理成本大大降低，另 外随着饮用水标准提高和废水排放环境标准的日益 严格，电化学技术在世界范围内获得了相当大的重
收稿日期：2010-07-07 作者简介：何夏清（ 1973 － ） ，男，湖南攸县人，2010 年毕业于湖南大
学土木工程专业，工程师，研究方向为水处理技术。
视，电絮凝法具有很多的优点，如： 不需要添加任 何化学药剂很 容易实现自动化控制。因此电絮凝己经成为一种具 有竞争实力的废水处理方法。
摘要： 简要介绍了电絮凝技术的基本原理，综述了电絮凝技术在废水治理和给水净化方面的研究进展，并对其影响因
素的研究现状进行了综述。最后指出了该项技术的发展方向。
关 键 词： 电絮凝； 水处理； 进展
中图分类号：X703
文献标识码：A
文章编号：1001-3644（2011）03-0094-05
Research Progress of Electroflocculation in Water Treatment HE Xia-qing
2 电絮凝技术的机理
电絮凝技术的机理比较复杂，主要有絮凝作 用、气浮作用和氧化还原作用。电絮凝的絮凝作用 主要包括吸附 － 电中和与压缩絮凝两个方面 ［1］。 目前公认的电絮凝处理过程是［2 ～ 4］： （ 1 ） 在电解 质溶液中，可溶性电极被电解氧化生成金属离子； （ 2） 电解质溶液中，金属离子及其水解产物 ｛ 如 多核氢氧化物絮状物［M（ OH） x］（ － zx） ，通过多种方 式使污染物聚集； （ 3） 絮状物在包裹或架桥聚集 污染物后，也可依附到另一电极产生的气泡上浮 起。在电解过程中可产生独特的絮凝环境，电极区 域所产生的电解离子具有相当高的活性，在水解过 程中阴极提供 OH － 离子同时产生 H2 ，H2 气泡有助 于将絮凝态的颗粒物上浮至水体表面，这就是气浮
染料废水具有高 COD、高色度、高含盐量和 有机物难生化降解等特点，国内外一般采用物化法 和生物法组 合 方 式 处 理， 运 行 费 用 高， 管 理 不 方 便，处理难度 较 大。 采 用 电 絮 凝 技 术 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。Demmni 等研究了 地毯印染废水的电化学处理，BOD 和 COD 去除率 达 50% ～ 70% ，色 度 去 除 率 达 90% 以 上［5］，Lin Sheng H 的 研 究 表 明，电 流 密 度 在 92. 5A / m2 时， COD 去除率达到 51. 0%［6］，处理效果较好，化学 絮凝和电絮凝组合使用具有协同效应，向印染废水 中投加 40mg / L 的 PAC，COD 去除率达到 67. 8% ， 高于单独的电化学絮凝和化学絮凝去除率之和。将 电絮凝、化学混凝和活性污泥法工艺组合在一起处 理 印 染 废 水， 水 力 停 留 时 间 18min， 电 流 密 度 53. 4A / m2 时， 总 COD 总 去 除 率 超 过 85. 2%［7］。 电絮凝 技 术 对 印 染 废 水 脱 色 效 果 非 常 好， Kenedy 的研究发现，当反应器中废水主流区 Fe2 + 质量浓 度为 200 ～ 500mg / L 时， 色 度 去 除 率 为 90% ～ 98 % ［8］。滕华 妹 等 采 用 电 絮 凝 组 合 砂 滤 法 处 理 制 革染 色 废 水， 可 使 废 水 的 COD 浓 度 从 344 ～ 806mg / L 降至 44 ～ 135mg / L，色度从 20 ～ 100 倍降 至 2 ～ 25 倍［9］。Bayramoglu M 等［10］应用电絮凝法 处理印染废水，在反应时间 15 min、电流密度 30 A / m2 的最优条件下，处理效果远远好于传统方法， 运行成本减少了 60% ，印染废水经电化学处理后，废
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是高浓度还是低浓度重金属污染，电絮凝技术都有 很好的处理 效 果。 邵 坚［22］ 在 双 铝 极 板 电 絮 凝 法 的 基础上引入锌电极，发现锌铝电极电絮凝法对高氟 饮用水的具 有 良 好 的 除 氟 效 果。 张 道 勇［23］ 采 用 电 絮凝技术处理高氟地下水，其最佳的电流密度为 25 ～ 30A / m2 ，最佳极板间距为 1. 5cm。在最佳运 行条件下，去除 1g 氟离子的能耗为 0. 45 ～ 1. 5kW ·h； 运行成本低，技术可靠。李向东［24］等对高氟 地下水的研究表明电絮凝法去除地下水中的氟和 TOC 时，不 需 改 变 原 水 的 pH 值，在 电 极 间 距 为 1. 0cm，电 流 密 度 为 32. 4A / m2 ， 反 应 10min 后， 出水中氟离子浓度 ＜ 1. 0mg / L，符合国家生活饮用 水卫生标准。
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作用。在电絮凝过程中，多级电化学反应以及多电 子转移具有很高的复杂性。在电流作用下，原水中 的部分有机物可被氧化为低分子有机物，甚至直接 被氧化为 CO2 和 H2 O。同时，阴极产生的新生态 氢还原能力很强，可与废水中的污染物发生还原反 应，从而使污染物得到降解，这就是氧化还原作用。
4 电絮凝技术在实际工程中的应用和
存在的问题
电絮凝技术在实际工程中已经有很好的应用， 湖南水口山有色集团利用美国 ETIG 电絮凝技术处 理锌冶炼废水，采用两组设备串联，一用一备，视 进水水质确定投入设备组数，电絮凝反应器总停留 时间为 64min，可控硅整流器向絮凝反应器输出电 压为 12 ～ 19V，输出电流为 4500A； 投资方面，与 铅锌冶炼废水处理常用的石灰法相比，投资基本相 当，但运 行 成 本 更 低，仅 为 前 者 的 10% ～ 20% ， 为 2. 1 ～ 4. 5 元 / m3 。减少污泥量 40% ，系统处理 后的铅、镉、锌 的 处 理 效 率 均 能 达 到 98% 以 上。 每年减排并回收镉量 2. 63t / a，总铅量 3. 54t / a，总 砷量 0. 38t / a，总锌量 82. 86t / a，处理后的废水能 够完全回用，环境和经济效益明显。超标废水通过 电絮凝系统处理后，外排的铅、镉、锌、砷浓度均 达到 《污水综合排放标准》 一级标准，同时达到 了 《地表水环境质量标准》 Ⅲ类水质标准。