1、電絮凝原理
電絮凝技術電極反應如下：
電絮凝技術反應機理復雜，文中主要介紹普遍認可的幾個反應機理：電解氣浮、絮凝作用、電解氧化還原作用。
1）電解氣浮主要是利用電解過程中陰極產生氣體的浮力作用將雜質去除。在電流作用下，溶液中的氫離子發生還原反應生成氫氣。與傳統的加壓氣浮相比，電絮凝反應產生的氣泡體積小、表面積大，與水中油滴、懸浮物等雜質結合的機會增加，因而對污染物的去除效果好。
2）電絮凝過程中陽極電解產生的陽離子在溶液中生成具有吸附作用的氫氧化物或多核水解產物，可吸附水中的油滴、懸浮物等雜質。吸附雜質后，絮凝體經沉淀、氣浮作用去除。與化學絮凝相比，電絮凝反應產生的氫氧化物活性高，吸附雜質的能力強，因而凈化效果更好。
3）含聚污水中復雜的有機物也可經電絮凝過程中陽極的氧化作用與陰極的還原作用直接去除。
2、實驗原理與方法
2.1 污水制備
根據油田三次采出水油滴粒徑?。?10μm，大部分在0.1~2μm之間）、含油濃度高（1000~2000mg/L）、礦化度高（一般在1000mg/L以上）以及含有聚合物（一般在200mg/L左右）等特點，配制實驗污水。在1.2L自來水中加入0.3g十二烷基苯磺酸鈉、3g0#柴油和1g分子量大于1000萬的陰離子型聚丙烯酰胺，經高速剪切儀剪切攪拌10min后倒入分液漏斗中靜置12h，待表面浮油與含油污水分層，取下層含油污水1L作為模擬污水。此外，實驗中加入2gNaCl，以增大污水電導率，并用0.1mol/L的H2SO4調節模擬污水的pH值到7.0。模擬含聚污水的初始含油量和聚合物的質量濃度分別為600mg/L和300mg/L，而現場含油污水含油量一般在300mg/L左右。由于柴油配置污水分散性好，經剪切處理、去除浮油操作后，剩下的油主要是乳化油。此外，對比發現，實驗室配置污水含油濃度更大，因而比現場污水處理難度大。
2.2 實驗裝置
如圖1所示，在該探究實驗中，采用自制有機玻璃槽作為反應容器。該反應器主要由直流電源、反應槽、電極板三部分組成。裝置尺寸（以內徑計算）為100mm×80mm×150mm，壁厚為10mm，有效容積為10.8L，極板尺寸為130mm×100mm，板厚為3mm，純鋁板。極板間距可在10~60mm之間調節。
2.3 實驗方法
采用單因素法進行電絮凝處理污水的靜態實驗研究，探討了電流密度、極板間距、初始pH值、聚合物濃度等因素對處理效果（含油率和濁度的去除率）的影響，并根據實驗結果計算了實驗的電極和電能消耗。
1）含油率的測量。將配制好的30L含油污水倒入新型電絮凝裝置中，分別控制容器出入口流速為8L/h和20L/h。保持電流恒定進行電絮凝實驗，定期抽取10mL處理液，采用紫外分光光度計進行含油量測量，并根據公式（1）計算除油率：
式中：C0為污水中初始含油濃度，mg/L；C1為凈化處理后水中含油濃度，mg/L。
2）濁度的測量。濁度采用濁度儀來測量，單位為NTU。濁度計原理為光線透過時，水中懸浮物對光線的阻礙程度。濁度去除率ω的計算公式為：
式中：M0為含油廢水的初始濁度；M1為處理后水樣的濁度。
為消除偶然誤差，保證實驗數據的有效性，每組實驗數據至少測兩次，取平均值作為終實驗結果。
3）電極消耗的計算公式為：
式中：C0為污水中的初始含油濃度，mg/L；C1為凈化后水中含油濃度的平均值，mg/L，m為極板耗材質量，g；i為外加電流密度，A/m2；F為極板有效面積，m2；M為Al的摩爾質量，g/mol；z為電子摩爾數；Ф為法拉第常數；t為電絮凝反應時間，s；V為污水體積，L。
4）電能消耗可用式（4）計算：
式中：E為處理每千克油所需能耗，kWh/kg；U為槽壓，V。
3、實驗結果與討論
3.1 電流密度的影響
由法拉第電磁感應定律可知，電流密度對污水處理效果的影響較大。電絮凝過程中絮凝體的產生量及陰極氣泡的大小、產生速率均取決于外加電流的大小，且電流密度為電絮凝反應過程中為數不多的可控因素之一，因此在本探究實驗中首先研究了電流密度對含聚污水的影響。調節pH為中性，極板間距為1.0cm，攪拌速率設置為300r/min,分別控制電流密度為1，2，3，4，5，6mA/m2，電解28min，探究不同電流密度下含聚污水的去除效果。