一種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法
2023-04-27 02:11:31 1
一種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法
【專利摘要】一種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法，涉及汙水處理【技術領域】，具體涉及一種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法。其處理過程為將廢水調節pH值到2～5.5後進入微電解反應池，按一定比例填充微電解填料對其進行微電解處理，反應時間為3～300min；固液分離，清液進入電解槽進行電解催化氧化，降解存留有機物，電解時間為10～200min；調節水的pH值至6～9排放。本發明將微電解和電解氧化相結合，對含難降解有機物的重金屬廢水進行處理，與現有技術相比，出水水質良好，重金屬得到有效富集，不產生二次汙染，廢水處理成本低。
【專利說明】一種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法
【技術領域】
[0001] -種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法，涉及汙水處理【技術領域】，具體涉 及一種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法。
【背景技術】
[0002] 重金屬工業廢水是一種成分非常複雜的工業廢水，主要來自礦山、冶煉、電解、電 鍍、農藥、醫藥、油漆、顏料等企業排出的廢水。廢水中主要含多種重金屬、油脂、酸鹼、有機 物等。這類廢水往往汙染物濃度高、毒性大、難於生物降解，不但汙染水環境，也嚴重威脅人 類和水生生物的生存。我國水體重金屬汙染問題十分突出，江河湖庫底質的汙染率高達 80. 1%，近岸海域海水採樣品中鉛、銅、汞、鎘、鋅的含量超標。近年來，由鉛、砷等重金屬廢水 引發的中毒事件屢有發生。重金屬汙染已成為關係到人類健康和生命的重大環境問題。
[0003] 傳統去除重金屬離子廢水的方法很多，包括沉澱法、電化學處理技術、物理化學 法、生物化學法等，但都存在某些不足之處。經沉澱法處理後的廢水重金屬離子濃度、有機 質濃度均較高，適用於高濃度重金屬廢水的預處理。電化學處理的方法電流效率較低，電能 消耗較高，出水濃度較高。物理化學法處理重金屬廢水，同時萃取劑、吸附劑及離子交換膜 再生過程複雜、費用較高，不能有效的去除有機物。生化法一般只是作為輔助手段，用於廢 水中有機物的降解。
[0004] 微電解由於其獨特的分離作用，近年來成為重金屬廢水的研宄熱點。微電解是基 於電極表面的化學反應，在電解槽中加入一定量的活性填料，重金屬廢水為電解質，活性填 料就形成了原電池，在填料的表面，電流在成千上萬個細小的微電池內流動，在低壓直流的 作用下發生的電化學反應和絮凝作用，進而將水體重金屬離子有效地去除。但對於高濃度 大分子有機汙染廢水、難降解有機廢水，採用單一的微電解處理難以達到滿意的效果，往往 需要聯用生物化學、電絮凝等其他方法對廢水進行深處理以進一步降低廢水中的有機物。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種工藝簡單，處理成本 低，出水水質良好，可直接排放，沉澱易脫水，不產生二次汙染，重金屬得到有效富集的含難 降解有機物的重金屬廢水的處理方法。
[0006] 本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
[0007] -種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法，其特徵在於其處理過程是將含難 降解有機物的重金屬廢水調節PH值為2?5. 5後，進入微電解反應池，填充微電解填料對 其進行微電解反應，反應時間為3?300min ;然後進行固液分離，清液進入電解槽進行電解 氧化，降解存留有機物，電解時間為10?200min ;調節水的pH值至6?9排放。
[0008] 本發明的一種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法，其特徵在於將含難降解 有機物的重金屬廢水調節pH值為3?4，pH調節劑為鹽酸。
[0009] 本發明的一種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法，其特徵在於所述的電 解槽，陰極材料為石墨、玻碳、鈦、Pb或不鏽鋼；陽極材料為不鏽鋼，鈦、錳、銅、鈀、鉑、釕、 鉍的過渡金屬及其金氧化物或鹽，錫、鉛的半導體，以上材料中的一種或多種材料的複合電 極；電極為二維或三維結構。
[0010] 本發明的一種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法，其特徵在於所述的微電 解反應池及電解槽中加入曝氣裝置。
[0011] 本發明的一種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法，其特徵在於所述的微電 解反應池和電解槽合併為一個微電解-電解反應池。
[0012] 本發明的一種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法，與現有技術相比，工藝 簡單，大大降低了廢水處理成本，出水水質良好，可直接排放，沉澱易脫水，不產生二次汙 染，重金屬得到有效富集。
【具體實施方式】
[0013] -種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法，為組合的處理含難降解有機物的 重金屬廢水的方法，其外理過程的步驟包括：將廢水調節PH值到2?5. 5後進入微電解反 應池，填充微電解填料對其進行微電解處理，反應時間為3?300min ;固液分離，清液進入 電解槽進行電解氧化，降解存留有機物，電解時間為10?200min ;調節水的pH值至6?9 排放。
[0014] 所述的廢水優選調節pH值為3?4,優選的pH調節劑為鹽酸。
[0015] 所述的電解槽，陰極材料可以為石墨、玻碳、鈦、Pb、不鏽鋼等；陽極材料可以為不 鏽鋼，鈦、錳、銅、鈀、鉑、釕、鉍等過渡金屬及其金氧化物或鹽，錫、鉛等半導體，以上材料中 的一種或多種材料的複合電極；電極可以為二維或三維結構。
[0016] 所述的微電解反應池及電解槽中可加入曝氣裝置，以促進廢水中重金屬及有機質 的擴散並提供一定的氧氣以縮短反應時間。
[0017] 所述的微電解反應池和電解槽可以合併為一個微電解-電解反應池。
[0018] 本發明提供的含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法，採用微電解和電解催化 氧化相結合的組合方法對含難降解有機物的重金屬廢水進行處理。主要包含兩個過程： 微電解反應過程：在酸性廢水中，以重金屬廢水作為電解質，由於鐵(鋁）和碳之間的電 極電位差，廢水中會形成無數個微電池，在填料的表面，電流在成千上萬個細小的微電池內 流動，在低壓直流的作用下發生的電化學反應和絮凝作用，進而將水體中的重金屬離子有 效地去除，並去除一部分高分子有機物。
[0019] 電解催化氧化過程：主要通過電極中催化材料的作用產生羥基自由基來氧化水體 中的有機物。
[0020] 酸性重金屬廢水作為電解質，溶液中的H2O在金屬氧化物陽極表面吸附，在表面電 場的作用下，吸附的H 2O失去電子，生成ΜΟχ( · OH): Μ0χ+Η20 一 MOx ( · OH) +H++e 接下來，吸附的· OH與陽極材料中的氧原子相互作用，自由基中的氧原子進入金屬氧 化物晶格中，從而形成高價態氧化物MO x+1: MOx ( · 0H) - M0X+1 +H++e 因此在陽極上存在兩種狀態的活性氧，即吸附的羥自由基和晶格中高價態氧化物的 氧，可以氧化廢水中的有機物質。其中羥自由基的氧化性極強，能處理高濃度、難降解的廢 水，經充分反應後，難降解的有機物質可分解為氮氣、二氧化碳和水。
[0021] 本發明提供的含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法與現有技術相比，工藝簡 單，大大降低了廢水處理成本，出水水質良好，可直接排放，沉澱易脫水，不產生二次汙染， 重金屬得到有效富集。
[0022] 下面通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0023] 實施例1 一種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法，包括以下步驟： 某糖精廢水，水質見表1 : 表1電鍍廢水及處理後出水水質
【權利要求】
1. 一種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法，其特徵在於其處理過程是將含難降 解有機物的重金屬廢水調節pH值為2?5. 5後，進入微電解反應池，填充微電解填料對其 進行微電解反應，反應時間為3?300min ;然後進行固液分離，清液進入電解槽進行電解氧 化，降解存留有機物，電解時間為10?200min ;調節水的pH值至6?9排放。
2. 根據權利要求1所述的一種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法，其特徵在於 將含難降解有機物的重金屬廢水調節pH值為3?4, pH調節劑為鹽酸。
3. 根據權利要求1所述的一種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法，其特徵在於 所述的電解槽，陰極材料為石墨、玻碳、鈦、Pb或不鏽鋼；陽極材料為不鏽鋼，鈦、錳、銅、鈀、 鉑、釕、鉍的過渡金屬及其金氧化物或鹽，錫、鉛的半導體，以上材料中的一種或多種材料 的複合電極；電極為二維或三維結構。
4. 根據權利要求1所述的一種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法，其特徵在於 所述的微電解反應池及電解槽中加入曝氣裝置。
5. 根據權利要求1所述的一種含難降解有機物的重金屬廢水的處理方法，其特徵在於 所述的微電解反應池和電解槽合併為一個微電解-電解反應池。
【文檔編號】C02F9/06GK104496089SQ201410732275
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月6日 優先權日:2014年12月6日
【發明者】劉萬超, 閆琨, 於延芬, 吳國亮, 張朝普, 和新忠 申請人:中國鋁業股份有限公司