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   電絮凝的反應原理是以鋁、鐵等金屬為陽，在直流電的作用下，陽被溶蝕，產生Al、Fe等離子，在經一系列水解、聚合及亞鐵的氧化過程，發(fā)展成為各種羥基絡合物、多核羥基絡合物以至氫氧化物，使廢水中的膠態(tài)雜質、懸浮雜質凝聚沉淀而分離.同時，帶電的污染物顆粒在電場中泳動，其部分電荷被電中和而促使其脫穩(wěn)聚沉。

   廢水進行電解絮凝處理時，不僅對膠態(tài)雜質及懸浮雜質有凝聚沉淀作用，而且由于陽的氧化作用和陰的還原作用，能去除水中多種污染物。

   電絮凝法是將絡合吸附與氧化還原、酸堿中和、氣浮分離結合起來的廢水處理工藝。M.Y.A.Mollah等研究電絮凝機理表明，帶正電的絮凝劑與污染物顆粒通過靜電引力和范德華力，絡合聚集成團，生成可沉降的絮凝體而去除。有機分子可通過陽氧化分解成小分子而易于被絮凝劑吸附，染料和溶解態(tài)的金屬離子則可通過陰的電還原沉積作用與水體分離。廢水呈堿性時，陽溶出產生的金屬離子經水解和絡合作用消耗了廢水中過多的OHˉ，使pH下降;而對于酸性廢水，金屬氫氧化物和陰電解水產生的OHˉ能消耗廢水中H+，使pH上升，因而，電絮凝有中和酸堿的作用。另外，當處理含油廢水等形成的絮體微輕、難沉降時，還可利用陰析氫或耦合后續(xù)電氣浮工藝，由電解水產生的O2和H2(直徑不超過60μm，遠小于加壓氣泡粒徑)在上浮過程中將微輕絮體帶至水面達到分離目的，而該過程無需外投PAM等試劑和處理絮凝污泥。電氣浮還兼具一定電氧化去除COD的功能。

　 電絮凝法是一個復雜的物化技術，其核心內容是絮凝劑的生成。對于Al陽，電解產生的Al3+在水中迅速以水合離子Al(H2O)63+的形態(tài)存在，隨后很快水解失去H+，形成一系列單核絡合物，如Al(H2O)5OH2+、Al(H2O)4(OH)2+、Al(H2O)3(OH)3等。由于羥基鋁離子增多，剩余孤對電子，羥基配位能力未飽和，可與另一個鋁離子逐漸聚合為羥基橋聯結構，形成兩個羥基鍵橋，從而由單核鋁的絡合物緩慢聚合成表面富含羥基的多核高分子網狀聚合物Alm(H2O)x(OH)n(3m-n)，如Al2(H2O)8(OH)24+、Al16(H2O)24(OH)3612+等，并zui終轉化成無定形的〔Al(OH)3〕n絮凝劑。A.Sarpola等通過質譜分析證實了有超過80種單價鋁核陽離子(Al2~13)和19種多價鋁核陽離子(Al10~27)存在，另外，還發(fā)現超過45種單價鋁核陰離子(Al1~12)和9種多價鋁核陰離子(Al10~32)，而鋁絮凝劑的聚合度zui多可達32個鋁。另外，除上述高分子網狀聚合物Alm(H2O)x(OH)n(3m-n)外，還會生成一些氧化鋁合氫氧根的大分子聚合物，如Al13O4(OH)247+等，或當水體中含有NaCl電解質時，還會生成一些被NaCl分子包覆的絮凝劑如〔Al2(OH)3(H2O)3·2.05NaCl〕3+、〔Al3(OH)6(H2O)8·2.00NaCl〕3+等。一般地，聚合度與絮凝效率呈正相關，吳珍等研究表明30個鋁的聚合比13個鋁的聚合的吸附和架橋作用強，而且有更寬的有效投量范圍。通常，低聚合度絮凝劑是通過吸附作用去除污染物粒子;而高聚合度絮凝劑則因表面積大、表面基團多，對污染物粒子通過網捕包覆去除，但高聚合度的絮凝劑，產生的后續(xù)污泥量較大，增加了處置成本。對于Al陽，電絮凝劑的生成過程還受pH、Al3+濃度、水體成分、停留時間、水流方式和氣泡生成速率等因素的影響。

　　一般情況下，鋁絮凝劑在弱堿性條件下能快速聚合，但由于氫氧化鋁的兩性特征，pH過高時聚鋁又易解離成Al(OH)4-。JinmingDuan等的研究表明，鋁絮凝劑在除污過程中根據pH與絮凝劑量的不同存在兩種機理：pH低于6.5時，溶解的Al3+濃度小于60μmol，Al3+在水中以水合態(tài)Al(H2O)63+和帶正電的單核Al(H2O)5(OH)2+、Al(H2O)4(OH)2+絮凝的形式存在，其主要通過電荷中和作用對帶負電污染物進行去除;pH超過6.5時，溶解的Al3+濃度大于60μmol，Al3+在水中以無定形的〔Al(OH)3〕n絮凝劑的形式存在，其通過直接吸附去除污染物。當水體有硫酸鹽時，吸附在Alm(H2O)x(OH)n(3m-n)上的SO42-由于氫鍵和電荷的吸引作用可促進更多的高分子網狀聚合物連接起來zui終形成無定形的〔Al(OH)3〕n絮凝劑。Al3+在水體中的停留時間越長，與OHˉ水化越充分，聚鋁的聚合度和產量就越大，越有利于后續(xù)除污，但停留時間過長會降低電絮凝的時空效率。電絮凝法通常采用序批間歇式或循環(huán)流動式的水流設置來保證金屬離子的水化聚合及絮凝過程的*和。陰析氫反應會產生微氣泡，當其生成速率很高時，會擾亂金屬離子的聚合，絮凝劑生成慢且聚合度和致密度小。對于鐵陽，隨pH變化溶出的鐵離子會發(fā)生氧化還原反應和水解、聚合等復雜過程。D.Lakshmanan等研究了鐵陽的氧化情況，發(fā)現鐵陽溶出的Fe2+在pH為6.5~7.5時較少發(fā)生氧化，并且在低DO濃度下保持可溶性Fe2+狀態(tài)，而隨著DO濃度的增加，則以Fe2+和難溶的Fe(OH)3/FeOOH狀態(tài)共存;pH=8.5時，Fe2+會迅速氧化成Fe3+并水解為Fe(OH)3/FeOOH，其間Fe3+在水中主要以水合態(tài)Fe(H2O)63+的形式存在，當遇到水中的—OH時會水解成一系列單核水解產物Fe(H2O)5(OH)2+、Fe(H2O)4(OH)2+等。同樣這些單核水解產物由于羥基的配位數未達飽和，在相鄰羥基的鍵橋作用下可聚合成大分子聚合物并zui終形成γ-FeOOH沉淀。鐵絮凝劑生長的快慢主要由鐵溶出速率和pH決定，在鐵溶出速率一定時，pH在6~10有利于γ-FeOOH的生成。如D.Lakshmanan等在電絮凝除砷的研究中發(fā)現，電解2min后，在pH=8.5的水體中，Fe3+已全部聚合成γ-FeOOH。