一种治理废水的声波电氧化工艺制造技术

本发明专利技术的治理废水的声波电氧化工艺，包括絮凝处理、超声波处理、氧化剂处理与电化学处理等多种方法，各种方法相互配合，处理条件与药剂相适应。本发明专利技术的声波电氧化工艺，有效降解水中各种杂质，废水中的重金属、COD、总磷和总氮得到了有效的去除。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于废水治理领域，具体涉及一种治理废水的声波电氧化工艺。
技术介绍
随着我国工业的高速发展和国家日的发展规划，对我国环保事业的要求，我国工 业污水排放面临着巨大的发展机遇。当前发展循环经济，对提高资源利用率和建设资源节 约型、环境友好型社会具有重要意义。资源减量化、再利用、再循环是贯彻实施循环经济，资 源综合利用和清洁生产的三大基本原则，也是环境污染防治从末端治理转向前端控制，实 现社会经济可持续发展战略的必然要求。目前，有机废水处理技术多种多样，就针对我国目前工业废水的处理现状的统计 和调查，采用的主要有多种不同分类的方法：（1)化学氧化法；（2)化学催化氧化法；（3)湿 式氧化法；（4)超临界水氧化法；（5)光化学氧化法和光化学催化氧化法；（6)电化学氧化 还原法。（7)化学沉淀法，又分为中和沉淀法和硫化物沉淀法。（8)氧化还原处理，分为化 学还原法、铁氧化法和电解法；（9)溶剂萃取分离法；（10)吸附法；（11)生物处理技术，包 括生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法、植物修复法。近年来，电解法迅速发展，并对铁肩 内电解进行了深入研宄，利用铁肩内电解原理研制的动态废水处理装置对重金属离子有很 好的去除效果。 超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得 较集中的声能。当超声波在介质中传播时，由于超声波与介质的相互作用，使介质发生物理 的和化学的变化，从而产生一系列力学的、热学的、电磁学的和化学的超声效应，包括以下4 种效应：（1)机械效应，超声波的机械作用可促成液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散。 (2)空化作用，超声波作用于液体时可产生大量小气泡。一个原因是液体内局部出现拉应 力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和，而从液体逸出，成为小气泡。（3) 热效应，由于超声波频率高，能量大，被介质吸收时能产生显著的热效应。（4)化学效应，超 声波的作用可促使发生或加速某些化学反应。利用超声波处理废水可将水中溶解的有机物 氧化或还原分解，甚至完全矿化，但超声波的效率低一直是限制其应用的难题。 化学氧化法是利用化学氧化剂的强氧化性，将废水中的无机物和有机物彻底氧化 成无毒的小分子物质或气体，从而达到处理的目的，在酸性和碱性溶液中可以氧化多种有 机污染物。特别是可溶性Fe 2+和H 202按一定的比例混合所组成的芬顿（Fenton)试剂，能氧 化许多有机物，且操作不需要高温高压，处理效果好，但存在一些难以克服的弱点。目前，化 学氧化法所需的费用还较高。 利用电化学反应使金属离子及其水解聚合物的混凝作用，去除水中羽毛和悬浮 物，同时水的电解产生的氢离子和氢氧根离子对水中的离子进行氧化、还原，且极板在电解 时产生铁离子与水中金属离子混凝沉淀，电解过程中的羟基自由基具有限强的氧化能力， 能有效的降低C0D，对直流电源要求小，减小占地面积，增大处理水量。另外，废水经过两次 或多次电解，提高了污染物的处理效果。但很多生产过程中产生的有机废水很难被氧化，大 环长链很难处理，给生物处理带来很大的困扰。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种复合声波电氧化工艺。 本专利技术的治理废水的声波电氧化工艺，包含以下步骤： (1)调节废水的pH至3. 8-4. 5,加入氧化剂，搅拌反应20-25min，搅拌速度为80-100转 /分； (2 )上一步骤的出水引入超声波反应器，声波频率为20-28kHz，超声波作用时间 12_15min; (3) 调节步骤（2)的出水pH至2. 5-3. 5,然后进行电氧化处理，极板间距为 I. 5cm-2. 5cm，调节电流密度为12-15mA/cm2,投加H2O2，与阳极产生的Fe 2+构成芬顿试剂，分 解废水中的络合物等各种有机物，废水停留时间为l〇_15min，经沉淀后进行固液分离； (4) 向废水中加入絮凝剂，混合20-30min，经沉淀后出水。 优选的，所述氧化剂由NaC103、H202和FeCl 3组成，其比值为2 :1 :1_3。 优选的，所述氧化剂的加入量为废水的l_3wt%。 优选的，步骤（3)中阳极的基材为钛，涂层材料为铁和铝，阴极为多孔性石墨电极。 优选的，步骤（3)中H2O2的投加量，为每升废水投加3-5ml。 优选的，步骤（4)中絮凝剂加入前，将废水的pH调至8-9。 优选的，步骤（4)中的的絮凝剂为有机膨润土、活性炭和氯化钠组成的絮凝剂，其 比值为20 :15 :1-2,使用前将其混合均匀。 优选的，步骤（4)所述絮凝剂的添加量为废水的I. 5-5. 5wt%。 优选的，所述有机膨润土、活性炭和氯化钠的的粒度为50-90目。 本专利技术的有益效果是：本专利技术首先采用絮凝剂对废水进行处理，所采用的絮凝剂 为复合絮凝剂，相比单一的絮凝剂可使水与杂质快速分离，更有效去除废水中的杂质。随后 采用的超声波处理，对污水起到空化、混合、裂解、氧化、推流、杀菌、灭藻、清洗、除垢，超声 波空化对辅助杀菌和有机物降解。然后结合氧化剂，进一步进行广谱杀菌，降解有机物，所 采用的氧化剂由NaC10 3、H2O2和FeCl 3组成，重金属去除率高。第四步进一步对废水进行超 声波处理，使废水中产生大量的氢氧基和氢基，提高反应效率。最后借助外加电压产生的电 化学反应，进一步去除废水中的污染物。 本专利技术的治理废水的声波电氧化工艺的各种方法相互配合，处理条件与药剂相适 应，可有效降解水中各种杂质，废水中的重金属、C0D、总磷和总氮得到了有效的去除。【具体实施方式】 实施例1 (1)调节废水的pH至3. 8-4. 5,加入由NaC103、H2O2和FeCl 3组成的氧化剂，其比值为 2 :1 :1，加入量为废水的lwt%，搅拌反应20-25min，搅拌速度为80-100转/分； (2 )上一步骤的出水引入超声波反应器，声波频率为20-28kHz，超声波作用时间 12_15min; (3)调节步骤（2)的出水pH至2. 5-3. 5,然后进行电氧化处理，阳极的基材为钛，涂层 材料为铁和铝，阴极为多孔性石墨电极，极板间距为I. 5cm，调节电流密度为12mA/cm2,每升 废水投加3mlH202，与阳极产生的Fe2+构成芬顿试剂，分解废水中的络合物等各种有机物，废 水停留时间为l〇_15min，经沉淀后进行固液分离； (4)调节废水的pH至8-9,向废水中加入由有机膨润土、活性炭和氯化钠组成的絮凝 剂，添加量为废水的I. 5wt%，混合20-30min，经沉淀后出水；其中，有机膨润土、活性炭和氯 化钠的比值为20 :15 :1，有机膨润土、活性炭和氯化钠的的粒度为50目，使用前将其混合均 匀。 实施例2 (1)调节废水的pH至3. 8-4. 5,加入由NaC103、H2O2和FeCl 3组成的氧化剂，其比值为 2 :1 :2,加入量为废水的2wt%，搅拌反应20-25min，搅拌速度为80-100转/分； (2 )上一步骤的出水引入超声波反应器，声波频率为20-28kHz，超声波作用时间 12_15min ; (3) 调节步骤（2)的出水pH至2. 5-3. 5,然后进行电氧化处理，阳极的基材为钛，涂层 材料为铁和铝，阴极为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种治理废水的声波电氧化工艺，其特征在于，包含以下步骤：     （1）调节废水的pH至3.8‑4.5，加入氧化剂，搅拌反应20‑25min，搅拌速度为80‑100转/分；（2）上一步骤的出水引入超声波反应器，声波频率为20‑28kHz，超声波作用时间12‑15min；（3）调节步骤（2）的出水pH至2.5‑3.5，然后进行电氧化处理，极板间距为1.5cm‑2.5cm，调节电流密度为12‑15mA/cm2，投加H2O2，与阳极产生的Fe2+构成芬顿试剂，分解废水中的络合物等各种有机物，废水停留时间为10‑15min，经沉淀后进行固液分离；（4）向废水中加入絮凝剂，混合20‑30min，经沉淀后出水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周义斌，周义文，
申请(专利权)人：广东沃杰森环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44