水箱中水的电化学法处理

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1、水箱中水的电化学法处理摘要：利用研制的电极电解水产生强氧化剂，进行杀灭微生物、除铁改善水箱中水质的实验。结果表明，水流单程通过处理，杀菌率＞99％，电耗≤0.1k3；除铁率＞99％，电耗≤0.08k3。通过检测水中溶解氧含量的变化确认杀藻效果。循环处理水箱中的水，水中总铁含量从14mg/L降至≤0.3mg/L，细菌总数从104个/mL降至≤30个/mL。用处理后的水冲洗小便池，消除了尿垢。关键词：水处理电化学杀菌除铁ElectrochemicalTreatmentofentsofentforkillingmocr

2、obeandremovingirontoimprovethequalityoftheentofption≤0.1k3，andironremovalrateption≤0.08k3．Thealgaeremovaleffectinedbymeasuringthedissolvedoxygencontentintheentof14mg/Lto≤0.3mg/L，andthetotalnumberofbacteriafrom104cfu/mLto≤30cfu/mL．istry；bacteriakilling；ironrem

3、oval　　随着社会经济的发展和生活水平的提高，城市居民对用水质量的要求日益增高，但工业化生产排放的废水对水源的污染也越来越大。按传统的自来水处理方法，只有增大加氯的剂量。由于水中有机物含量增加，这样做难免会产生“三致”物质。而且，即使投入更多的氯，也难以保证在管道末梢的余氯值大于0.05mg/L，往往发现建筑物的供水管道和屋顶水箱中细菌和藻类滋生的现象。微生物分泌的粘液吸附水中杂质，淤积在管壁上形成粘泥层，增加对水流的阻力；在粘泥覆盖下，管道表面因贫氧形成浓差电池，引起管壁锈蚀，使流出的水发黄带铁腥味。对此，我

4、们在实验的基础上，在建筑物的水箱处增加一级电化学水处理，可以起到杀菌、杀藻、除铁的作用，有效地改善了水质。该方法不需添加化学药剂，无二次污染，可以根据水质调节用电量。1杀菌[1][2][3]1.1作用机理　　根据电解的原理，研制的阳极，以钛板或钛棒为基体，用高温热解氧化法在表面生成含铱等贵金属氧化物的涂层。该电极在电解过程中自身不溶解，催化产生具有极强杀生能力的活性物质，如OH自由基、初生态O、H2O2和O3等活性氧；水中存在的氯离子，被激活成ClO2、HClO、ClO-等活性氯协同杀菌。微生物表面带负电，在电场

5、力的作用下向阳极迁移。电极与水的界面存在的双电层电场强度较高，如微生物被电场吸引或随水流冲进双电层，会因触电致死，用电杀菌具有广谱性的杀菌效果，不会产生耐药性；产生的H2O2和余氯赋予水体持续抑菌的能力。1.2实验装置和实验方法　　根据上述工作机理，研制出杀菌灭藻电水处理器，有平板型和圆柱型两种型式，结构如图1所示。阳极采用有表面涂层的钛板或钛棒，阴极采用不锈钢。水流从处理器的下部流入，上部流出，额定流量为1m3/h。两种形式处理器的阳极面积相同，平板型耗电量较低，圆柱型强度较高。检验杀菌效果的组合实验装置如图2

6、所示，水箱容积1.0m3带搅拌器；水流由离心式水泵提供，用流量计控制流量。　　实验用水为配水，自来水经活性炭过滤后流入水箱，加人自行培养的细菌并搅拌均匀，原水细菌总数在106个/mL左右。过滤水经邻联甲苯胺方法比色确认无余氯。培养菌种从自来水中采取。　　水流一次通过处理器，在处理器进、出口处用无菌瓶取水样，立即检测，用标准平皿法37℃培养48h后计算细菌总数。1.3实验结果与讨论　　水流单程通过处理，消耗的电功率与杀菌效果的关系如图3所示。由图3可见，很小的电功率即可产生杀菌效果，随着电功率的增大，杀菌率迅速提高

7、，在电功率50L，种类为绿藻（小球藻、栅列藻等），也有蓝藻（螺旋藻、微囊藻等）。实验在图2所示的实验装置上进行，原水注入水箱后搅拌均匀。水流量0.5m3/h，电流密度2－6mA/cm2。水流单程通过处理器，在出水口处取水样检测处理效果。因为处理后死藻的叶绿素短期不褪色，显微镜下无法直接判断藻体死活，所以采用监测水中溶解氧浓度变化的方法判断杀藻效果。藻类白天因光合作用产生氧气使水中溶解氧含量增高，晚上则呼吸消耗溶解氧。　　在处理器的出水口取水样，分别盛于500mL的有塞广口瓶中，静置于室内朝阳的桌上，定期测定水中溶

8、解氧。实验结果如图4所示。图中显示，未经处理的水样溶解氧浓度昼夜波动大于3mg/L，而灭藻后的水样溶解氧浓度不断降低，之后趋于不再变化，这表明藻类因光合作用功能的丧失而逐渐死亡。死藻一方面不产生氧气，另一方面残存的呼吸作用消耗水中的氧。3除铁[4][5]3.1作用机理　　根据氧化加过滤的方法去除水中铁离子。采用不溶性电极电解水时，阳极生成氧气，阴极产生氢气。阳极反应首先产