综述:电凝聚过程中絮体的生成、吸附、转化与运输研究

【字体: 时间:2025年07月06日 来源:Process Safety and Environmental Protection 6.9

编辑推荐:

  (编辑推荐)本综述系统阐释了电凝聚(EC)技术处理废水的核心机制,重点解析了金属电极产生的絮体(flocs)在污染物去除中的关键作用,涵盖Fe3O4、FeOOH等铁氧化物转化规律,提出通过优化电极材料、实时监测系统及混合工艺(如Electro-Fenton)提升EC效能,为可持续水管理提供理论支撑。

  

电凝聚过程中的絮体行为全解析

Abstract
电凝聚(EC)技术通过电化学反应生成金属絮体实现污染物高效去除。最新研究揭示了铁基絮体(如Fe3O4、α-FeOOH)的转化路径与绿色锈层(GRs)的介导作用,指出电极材料革新与动态参数调控是提升絮体稳定性的关键。

Introduction
EC技术利用牺牲电极产生Al3+/Fe2+离子,水解后形成具有纳米级孔隙的Al(OH)3或γ-FeOOH絮体。特别值得注意的是,Fe(II)在缺氧条件下可秒级生成磁铁矿(Fe3O4),而GRs作为Fe2+-Fe3+过渡相,其层状结构能稳定捕获Cl-、SO42-等阴离子。

Flocs generated by chemical coagulation
与传统化学混凝(CC)相比,EC产生的絮体具有更高比表面积。Al2(SO4)3通过电荷中和机制增强絮体密度,而电解过程伴随的H2微气泡可促进絮体上浮分离。

Iron flocculent transformation
铁氧化物在环境中的转化呈现多路径特征:

  • 缺氧环境:Fe2+→Fe3O4(无中间态)
  • 有氧条件:GRs→α-FeOOH(受pH/老化时间调控)

Floc transport in EC process
絮体运输受流体剪切力与滞留时间双重影响。开放体系EC(OAC)中溶解氧(DO)会引发Fe2+/Fe3+循环,导致絮体在反应器"死区"积聚,需通过CFD模拟优化流态分布。

Conclusion
未来研究应聚焦:

  1. 开发高导电性电极材料
  2. 耦合膜过滤与Electro-Fenton工艺
  3. 解析絮体对多环芳烃(PAHs)的吸附动力学
  4. 建立絮体破碎-再生预测模型
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号