电凝聚法去除有机污染物的机理及优势分析

电凝聚是电化学在水处理中的一种应用。具有一定活性的金属在直流电场的作用下，会在水中会发生一系列电化学反应，用以去除水中有机污染物。电凝聚去除有机污染物机理主要有：

（1）凝聚作用

珊瑚岛礁淡水透镜体水中的有机物主要是腐殖质。腐殖质大多以胶体状态存在，在水中电离形成带负电荷的阴离子聚合电解质。各胶体颗粒由于其表面存在ζ电位，难以凝聚。

在电解质溶液中放入两个电极，通入直流电流，在电场作用下，溶液中的正离子向阴极迁移，负离子向阳极迁移；同时，在电极与溶液界面上发生电化学反应，阳极上发生物质失去电子的氧化反应，阴极上发生物质得到电子的还原反应。电凝聚常采用铝板作为阳极，钢板或其他惰性材料作为阴极。其电极反应主要有：

从反应式可知，阳极电解产生了Al3＋，在一定条件下，Al3＋经过聚合或配合反应可形成多种形态的配合物或聚合物以及氢氧化铝Al（OH）3。各种物质组分的含量，取决于反应时的条件，包括水温、pH值、电解铝量等。根据相关研究结果，聚合反应有以下几种：

铝离子的水解产物除了以上几种外，还可能存在其他形态。随着研究的不断深入，检测手段的不断提高，有可能发现新的水解和聚合产物。

对于水中的负电荷胶粒而言，电凝聚产生的正电荷离子或聚合离子能与其相互吸引，中和胶体上所带电荷，降低胶体的ζ电位，使胶粒间失去静电斥力而脱稳，相互凝聚在一起，并在碰撞中凝聚成较大的絮体而下沉。而且电凝聚反应器所形成的电场，使水中的悬浮粒子、胶体的双电层发生改变，出现正、负电荷各在颗粒一侧的状态，使颗粒间由原来的相互排斥变为吸引与聚合。

同时，在电解过程中，Al3＋水解还能生成Al（OH）3沉淀，这些沉淀物在沉淀过程中也能对水中的悬浮物和胶体起网捕与卷扫作用，并裹挟下沉。(https://www.xing528.com)

（2）氧化反应

在电解过程中，一般水溶液在阳极发生OH-放电而生成新生态的［O］，反应式为：

新生态的［O］有很强的氧化作用，能将水中大分子有机物氧化分解成小分子有机物，小分子有机物氧化分解成简单的无机分子（CO2和H2O），从而降低水中有机物的含量。

（3）还原作用

电解时在阴极有H＋放电而产生氢，在其作用下，某些有机物还可以发生还原反应，处于氧化态的某些色素可在电解中还原而生成无色物质，从而降低水的色度。

此外，电解过程中还可以产生温度效应、气体扰动效应，使水中一些挥发性的有机物挥发去除，发挥除臭味的作用。