铝阳极表面染色废水脱色的处理方法及处理装置制造方法及图纸

一种快速、脱色效率高且简单的铝阳极表面染色废水的处理方法及所采用的处理装置。收集铝阳极表面染色废水并将该废水的pH值调节至5‑6；将废水泵入包含三维电极‑电芬顿‑微电解处理技术的三合一反应器中，对该染色废水中的发色基团和助色基团进行强力氧化；将三合一反应器中经强力氧化后的废水泵入混泥沉淀池中加入混泥剂和絮凝剂进行混凝沉淀处理。其可将所述废水中难降解的有机物被氧化分解成小分子的有机物，发色基团和助色基团不饱和结构遭到破坏，颜色脱掉。其中产生的铁离子生成氢氧化铁颗粒，氢氧化铁是一种混凝剂，能够捕捉染料降解后的小分子，在加入混泥剂、絮凝剂的作用下，沉淀颗粒不断长大，最后泥水分离，出水无色澄清。

Treatment method and treatment device for decolorization of aluminum anode surface dyeing waste water

The invention relates to a method for treating the wastewater of aluminum anode surface dyeing with fast and high decoloration efficiency and simple, and a processing device used. Collect the aluminum surface dyeing wastewater and the wastewater pH value is adjusted to 5 6; waste water pump three in one reactor consists of three-dimensional electrode electric Fenton micro electrolysis treatment technology, strong oxidation of chromophore and chromophore to help the dyeing wastewater in the three in one reaction; in the waste water pump strength after oxidation into mud mixed agent and flocculant coagulation mixing mud sedimentation tank. The organic compounds which are difficult to degrade in the waste water can be oxidized and decomposed into small molecules, and the unsaturated groups of color groups and auxiliary color groups are damaged, and the colors are removed. The iron ion generation of ferric hydroxide particles, ferric hydroxide is a kind of coagulant, small molecules that capture the dye after degradation, in the mixed sludge agent and flocculant under the action of precipitation particles continue to grow, the water separation, water colorless.

【技术实现步骤摘要】
铝阳极表面染色废水脱色的处理方法及处理装置
本专利技术涉及一种废水处理方法，特别涉及一种铝阳极表面染色废水脱色的处理方法。
技术介绍
铝阳极氧化能够显著提高合金的耐腐蚀性能，提高铝合金的表面硬度和耐磨性，经过染色处理之后具有良好的装饰性能，被广泛应用。目前最常用的是利用化学染色，即利用氧化膜的多孔性与化学吸附多种色素而使氧化膜着色，根据着色机理和工艺可以分为有机颜料着色、无机颜料着色、色浆印色、套色印色等，一系列的染色处理会产生大量的染色废水。铝阳极染色废水具有水质变化大、污染物成分复杂、有机物含量高、难降解物质多、色度高等特点，直接排放对人类健康和生态环境带来极大的危害。目前常规的处理方法有物化法和生化法，其中物化法采用较多的是絮凝法、化学氧化法。生化法采用较多的是活性污染泥法、厌氧生化处理方法和曝气生物滤池法。但是目前的这些方法对阳极染色废水处理不彻底，很难完全脱色，处理过程中容易产生二次污染。近年来，许多学者研究了许多新工艺、新方法，如微波催化氧化、超声波、但大多在实验研究阶段之中，有待在实践中检验和运用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种快速、脱色效率高且简单的铝阳极表面染色废水的处理方法及所采用的处理装置。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术的铝阳极表面染色废水的处理方法，有以下步骤：1)将收集池中的铝阳极表面染色废水泵入1#调节池，将该废水的pH值调节至5-6；2)之后，将1#调节池中的染色废水泵入包含三维电极-电芬顿-微电解处理技术的三合一反应器中，对该染色废水中的发色基团和助色基团进行强力氧化；3)将所述三合一反应器中经强力氧化后的废水泵入混泥沉淀池中加入混泥剂和絮凝剂进行混凝沉淀处理。所述三合一反应器的外形为圆柱形，采用中间隔板将其内腔由上至下分设为上反应器和下反应器，在所述中间隔板上开设有若干个直径是2-5mm的圆孔，废水泵入口、氧化剂注入口和压缩空气进气口均设置于下反应器内，阳极和阴极设置于上反应器内，所述阳极置于中间隔板的中央，所述阴极为环绕所述阳极设置的圆筒，其间距在200-400mm，在阳极与阴极之间填充有由铁碳基催化剂烧结而成的第三电极。三合一反应器电解时的三维电极电流密度为4mA/cm2-20mA/cm2,反应时间60-90min。所述氧化剂为H2O2，其加入量为3ml/L-7.5ml/L。所述阳极和阴极均为石墨电极；第三电极为铁碳电极，铁碳比例1：1，填充量为70％-80％；压缩空气的曝气速度2-4L/min。所述混泥剂为聚合氯化铝，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺,泵入混泥沉淀池中的废水的pH值为8-9；混泥时间为30-60min。本专利技术的用于处理铝阳极表面染色废水的装置，包括收集该染色废水的收集池、对该染色废水进行电解氧化处理的电解槽和混泥沉淀池，所述电解槽为包含三维电极-电芬顿-微电解处理技术的三合一反应器。本专利技术的装置中，所述三合一反应器的外形为圆柱形，采用中间隔板将其内腔由上至下分设为上反应器和下反应器，在所述中间隔板开设有若干个直径是2-5mm的圆孔，废水泵入口、氧化剂注入口和压缩空气进气口均设置于下反应器内，阳极和阴极设置于上反应器内，所述阳极置于中间隔板的中央，所述阴极为环绕所述阳极设置的圆筒，其间距在200-400mm，在阳极与阴极之间填充有由铁炭基催化剂烧结而成的第三电极。本专利技术的装置中，所述阳极和阴极均为石墨电极；第三电极为铁碳电极。与现有技术相比，经过三维电解-电芬顿-微电解复合技术处理后，铝阳极表面染色废水中难降解的有机物被氧化分解成小分子的有机物，发色基团和助色基团不饱和结构遭到破坏，颜色脱掉。其中产生的铁离子生成氢氧化铁颗粒，氢氧化铁本身是一种混凝剂，能够捕捉染料降解后的小分子，在加入混泥剂、絮凝剂的作用下，沉淀颗粒不断长大，最后泥水分离，出水无色澄清。附图说明图1为本专利技术的铝阳极表面染色废水的处理流程和所用装置的方框图。具体实施方式一、如图1所示，本专利技术的铝阳极表面染色废水的处理方法是一种以三维电极技术、电芬顿技术和微电解复合式技术为主的处理方法。其步骤如下：1)利用收集池收集铝阳极表面染色废水。2)将收集池中的染色废水泵入1#调节池，调整废水的pH值在5-6之间，该pH值可使之后应用三维电极、电芬顿和微电解一体处理时得到最佳效果。也就是说，pH值低于上述范围下限，三维电极阴极析氢严重，电芬顿产生的H2O2效率下降，微电解填料释放过快；pH值高于上述范围上限，三维电极阳极氧化效率下降，电芬顿需要的Fe2+易生成沉淀，导致效率下降，微电解容易生成氢氧化物，包裹填料，从而影响填料的释放，导致填料的失活。3)之后，将1#调节池中的染色废水泵入以三维电极-电芬顿-微电解复合技术为一体技术的三合一反应器中，对该染色废水中的发色基团和助色基团进行强力氧化处理。所述三合一反应器的外形为圆柱形，其内腔由上至下分别为上反应器和下反应器，上反应器与下反应器由中间隔板分开，在该中间隔板上均匀设有若干个直径为2-5mm圆孔，以利泵入该反应器中的废水由下反应器均匀进入上反应器。由1#调节池泵入该反应器中的废水泵入口、向该反应器添加氧化剂的氧化剂注入口和压缩空气进气口均设置于下反应器。该反应器中的阳极和阴极均为石墨电极，阳极和阴极均设置在上反应器中，阳极的形状为圆柱体，其设置在中间隔板的中央位置，阴极为环绕该阳极设置的筒形阴极，阳极与阴极之间的距离为200-400mm，在阳极与阴极之间填充有由铁碳基催化剂烧结构成的第三电极(即前述的填料)。所述第三电极为一种高效、无毒和廉价为颗粒状的铁碳电极，铁碳比例为1：1，填充量70％-80％。由氧化剂注入口注入的是反应所需的H2O2，H2O2加入量3ml/L-7.5ml/L。所述压缩空气通过反应器底部的孔板向该反应器提供，曝气速度为2-4L/min，压缩空气中的氧能够在阴极与H+之间发生反应，又生成反应所需的H2O2。三合一反应器中电极电流密度4mA/cm2-20mA/cm2,反应时间60-90min。该反应器将三维电极的特色(高传质效率、高面体比和高电流效率)、电芬顿的特色(利用电能产生芬顿试剂—H2O2，并与第三电极释放的Fe2+产生芬顿效果和生成氧化性极强且氧化电位为2.8V的羟基自由基·OH)和微电解的特色(氧化—吸附—絮凝)融为一体，使该三种技术发生协同作用，极大地提高了对染色废水的氧化能力，其能够将染色废水中的发色基团和助色基团完全破坏掉，达到脱色的目的，该三合一反应器为一种全新的具有强氧化能力的处理设备。而单一的三维电极或电芬顿或微电解都很难完全脱色其原因是：单一使用三维电极后废水pH值升高，不利于后续的电芬顿或微电解，即使调节废水的pH至合适的值，也难将剩余的有机物氧化，这是由于单一的氧化能力有限，很难将发色基团和助色基团完全矿化，从而达不到排放标准。三合一反应器中的反应原理如下：第三电极释放的Fe2+、阴极生成的H2O2以及由氧化剂注入口添加的H2O2和反应产生的·OH之间会进行一系列的链式反应。反应过程中水分子在阳极被氧化，产生少部分的·OH，如下式(1)；同时在酸性介质中，阴极不断将O2还原为H2O2，如下式(2)：H2O→·OH+H++e－(1)O2+2H++2e－→H2O2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝阳极表面染色废水的处理方法，有以下步骤：1)将收集池中的铝阳极表面染色废水泵入1#调节池，将该废水的pH值调节至5‑6；2)之后，将1#调节池中的染色废水泵入包含三维电极‑电芬顿‑微电解处理技术的三合一反应器中，对该染色废水中的发色基团和助色基团进行强力氧化；3)将所述三合一反应器中经强力氧化后的废水泵入混泥沉淀池中加入混泥剂和絮凝剂进行混凝沉淀处理。

【技术特征摘要】
1.一种铝阳极表面染色废水的处理方法，有以下步骤：1)将收集池中的铝阳极表面染色废水泵入1#调节池，将该废水的pH值调节至5-6；2)之后，将1#调节池中的染色废水泵入包含三维电极-电芬顿-微电解处理技术的三合一反应器中，对该染色废水中的发色基团和助色基团进行强力氧化；3)将所述三合一反应器中经强力氧化后的废水泵入混泥沉淀池中加入混泥剂和絮凝剂进行混凝沉淀处理。2.根据权利要求1所述的铝阳极表面染色废水的处理方法，其特征在于：所述三合一反应器的外形为圆柱形，采用中间隔板将其内腔由上至下分设为上反应器和下反应器，在所述中间隔板上开设有若干个直径是2-5mm的圆孔，废水泵入口、氧化剂注入口和压缩空气进气口均设置于下反应器内，阳极和阴极设置于上反应器内，所述阳极置于中间隔板的中央，所述阴极为环绕所述阳极设置的圆筒，其间距在200-400mm，在阳极与阴极之间填充有由铁碳基催化剂烧结而成的第三电极。3.根据权利要求2所述铝阳极表面染色废水的处理方法，其特征在于：三合一反应器电解时的三维电极电流密度为4mA/cm2-20mA/cm2,反应时间60-90min。4.根据权利要求2所述铝阳极表面染色废水的处理方法，其特征在于：所述氧化剂为H2O2，其加入量为3ml/L-7.5ml/L。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志宇，黎建平，帅和平，陈福明，
申请(专利权)人：深圳市世清环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44