一种电镀废水处理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电镀废水高效处理装置及方法，采用微波高温改性磁黄铁矿为滤层填料，高效去除废水中的多种重金属离子，磁黄铁矿产生铁离子进行电Fenton反应，辅以微孔曝气作为电Fenton气源，提高液相传质效率和氧化剂产生量，迅速氧化分解废水中的有机污染物，无需另加氧化剂和铁离子，处理出水混凝沉淀后进入清水池，水质满足国家《电镀污染物排放标准》（GB21900‑2008）。本发明专利技术装置为一体式便携装置，所需原料为废弃物资源化回收，且具有良好的环境友好属性，成本低的应用优势，本发明专利技术技术处理电镀废水可实现重金属与有机污染物协同高效去除，反应速度快，处理性能稳定，适用于各类电镀废水的处理。

A Treatment Device and Method for Electroplating Wastewater

The invention discloses an efficient treatment device and method for electroplating wastewater, which uses microwave high temperature modified pyrrhotite as filter layer filler, removes various heavy metal ions in wastewater efficiently, produces iron ions from pyrrhotite for electroFenton reaction, and uses microporous aeration as electroFenton gas source to improve liquid phase mass transfer efficiency and oxidant production, and rapidly oxidizes and decomposes organic pollutants in wastewater. Dyes, without additional oxidants and iron ions, coagulate and precipitate the treated effluent and enter the clean water tank. The water quality meets the National Standard for Discharge of Pollutants from Electroplating (GB21900 2008). The device of the invention is an integrated portable device, requiring the recycling of waste materials, and has good environmental friendliness and low cost application advantages. The technology of the invention for treating electroplating wastewater can realize the high-efficiency removal of heavy metals and organic pollutants in coordination, has fast reaction speed, stable treatment performance, and is suitable for the treatment of various electroplating wastewater.

【技术实现步骤摘要】
一种电镀废水处理装置及方法
本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种电镀污水处理装置及方法。
技术介绍
电镀是对基体表面进行装饰、防护以及获得某些特殊性能的一种表面工程技术。电镀工业会对环境产生高污染，随着科技的发展，电镀工业的规模也随之发展，排放废水量也越来越大。电镀废水不仅污染物浓度高且成分复杂，水质变化较大，含有铬、铜、镍、镉、锌等重金属离子以及氰化物、石油类物质、动植物油、表面活性剂等污染物，均属于“三致”有毒性物质，对人类健康危害很大。由于电镀废水具有毒性积累作用，对生态环境的破坏作用远远超过其它废水的危害。如果电镀废水没有达到排放标准就排入自然水体中，并渗入地下，不但会危害环境，而且会污染饮用水源。因此，有必要对电镀废水进行有效处理，消除或减少其对环境的污染，达到保护环境、造福人民的目的。目前电镀废水按工艺原理可以分为以下几种：化学法、物理法和生物法。化学法主要是通过向废水中投加药剂，使其中的有毒物质转化成为无毒物质或毒性大为降低的沉淀物。但化学法所需要的药剂量大且成本昂贵，以致中、小型企业无法负担，废水、废液的违规排放、造成严重污染的现象屡见不鲜。物理法主要是利用膜分离或吸附剂或离子交换等方法去除电镀废水所含的杂质。但采用物理法时具有仪器成本昂贵，且对技术要求较高，运行管理困难等缺点。生物法是利用微生物的代谢作用，将电镀废水中的呈溶解状态的有机污染物转化为小分子无毒害的物质，以实现净化的方法，但微生物难以培养成活、处理周期长的缺点极大限制了其在工业上的应用。此外，由于电镀废水中存在大量有机溶剂和重金属有毒物质，常规废水处理方法已无法满足处理要求，大多数电镀企业出水水质无法满足国家《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术设计的目的在于提供一种电镀废水处理装置及方法。该一体式便携装置，占地面积小、成本低、原料廉价环保无二次污染，投资少。本专利技术通过以下技术方案加以实现：所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于包括废水收集池、废水处理容器、沉淀池及清水池，所述废水收集池通过管道及进水泵与废水处理容器的底部相连，所述废水处理容器的顶部通过输送管道与沉淀池相连，沉淀池的另一端通过输送管道与清水池相连，所述废水处理容器的内部从下到上依次固定设置有滤网及过水滤板，所述滤网及过水滤板将废水处理容器内部分割为重金属分离去除区和电芬顿深度处理区，所述重金属分离去除区内填充有高温改性磁黄铁矿填料，所述电芬顿深度处理区内设置有铁棒阴极和石墨阳极，所述电芬顿深度处理区的顶部固定有支架，所述铁棒阴极和石墨阳极的一端均与支架固定设置，所述铁棒阴极和石墨阳极均通过导线与稳压直流电源相连。所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于所述电芬顿深度处理区底部设置有进气装置，所述进气装置包括设置在废水处理容器外的空气泵、进气管、微孔曝气头，所述进气管的一端连接空气泵，进气管的另一端伸入到电芬顿深度处理区的底部，微孔曝气头设置在电芬顿深度处理区底部位置上的进气管上。所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于所述重金属分离去除区的下部侧壁上设置有排空管，上部侧壁上设置有进料口，所述电芬顿深度处理区的顶部设置有排气口，所述沉淀池一侧的底部设置有排泥管。所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于所述高温改性磁黄铁矿填料按50-90g/L的比例投加，堆积密度为900-1800kg/m3，孔隙率为30-50%。所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于所述铁棒阴极设置有一根，位于支架的中心位置，所述石墨阳极设置有三根，围绕铁棒阴极设置，铁棒阴极通过导线与稳压直流电源的正极相连，所述石墨阳极通过导线与稳压直流电源的负极相连。所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于所述过水滤板上均布设置有导流孔，所述导流孔的孔径为1-3cm，开孔率30-40%。所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于所述沉淀池与废水处理容器之间还设置有碱药投加装置和聚丙烯酰胺投加装置，所述碱药投加装置与沉淀池和废水处理容器之间的输送管道连通，所述聚丙烯酰胺投加装置对应设置在沉淀池的上方。所述的电镀废水处理装置的废水处理方法，其特征在于包括以下步骤：1）通过废水处理容器的进料口装填高温改性的磁黄铁矿作为重金属分离去除区的填料，电芬顿深度处理区的底部设置微孔曝气头，利用导线将铁棒阴极和石墨阳极分别连接到稳压直流电源上，准备就绪；2）开启进水泵及空气泵，将废水收集池内的废水输送到重金属分离去除区，废水中的重金属先与磁黄铁矿中的FeS发生沉淀置换反应，反应后的废水经滤网及过水滤板进入到电芬顿深度处理区，在曝气空气的带动下充分搅动，在此过程中，氧气在阴极生成过氧化氢，与废水中的Fe2+联合进行芬顿反应，废水中的有机杂质被迅速氧化分解，经检验口实时监控水质；3）将步骤2）处理后的水经输送管道排入沉淀池，在沉淀池前段设置碱药投加装置与聚丙烯酰胺投加装置，碱药投加量以进入沉淀池内的污水pH值保持在8-9之间为准，聚丙烯酰胺投加量为20mg/L，沉淀池水力停水时间为2-3小时；4）经步骤3）处理后的废水通过排水管进入到清水池，完成废水处理。所述的一种电镀废水的处理方法，其特征在于所述高温改性磁黄铁矿采用以下方法进行：将废弃物磁黄铁矿，经压碎后用去离子水充分洗涤，在105℃下干燥12-24h，将粒径3-5mm的磁黄铁矿石筛出，在氮气保护条件下，于微波热解温度为400~700℃，微波时间为20~30分钟，微波功率为250~350W下处理，即得高温改性磁黄铁矿，其中，氮气流速为150~300mL/min。本专利技术重金属分离去除区与电芬顿深度处理区是一体式的反应装置，重金属分离去除区装填微波高温改性磁黄铁矿作为滤层、磁黄铁矿主要成分为FeS，FeS与废水中的重金属离子发生反应，反应在FeS和废水的界面进行，生成难溶的金属硫化物沉淀，操作简单，例如Cr6+，S2-和Cu2+等重金属离子发生反应，废水中的胶粒和细微的悬浮物可以被重金属沉淀的形成时作为晶核和吸附质所网捕，在经过磁黄铁矿填料的时候被截留下来。同时反应产生Fe2+，再经滤网进入电芬顿深度处理区，电芬顿深度处理区底部设置微孔曝气头，电芬顿深度处理区内部设置铁棒阴极及石墨阳极，电压设置在6-10V之间，水力停留时间为2h，通过微孔曝气，对废水充分搅动，增强传质效能，使氧气在阴极表面充分反应生成过氧化氢，过氧化氢与水中的铁离子发生芬顿反应，对废水进行氧化深度处理，进一步净化水质。处理后的废水进入沉淀池，加入液碱，调节pH值为8-9，并投加聚丙烯酰胺混凝剂，投加量为15-25mg/L，沉淀池水力停留时间为2-3h，出水进入清水池收集。与现有技术相比，本专利技术具有如下增益效果：1.本专利技术以微波高温改性磁黄铁矿作为填料，微波高温增强磁黄铁矿处理重金属性能，具有良好的环境友好属性，制备工艺简单，能源消耗少，成本低的应用优势，FeS与重金属离子反应生成难溶的金属硫化物，这种沉淀不会返溶，造成二次污染。2.本专利技术采用电芬顿处理技术对废水进行深度处理，氧气在阴极生成过氧化氢，与废水中自带的铁离子进行Fenton反应，迅速氧化分解废水中的有机杂质，且只需消耗电量，无需另加氧化剂与催化剂，能节省能耗，降低成本，绿色环保。3.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电镀废水处理装置，其特征在于包括废水收集池（1）、废水处理容器（2）、沉淀池（3）及清水池（4），所述废水收集池（1）通过管道及进水泵（6）与废水处理容器（2）的底部相连，所述废水处理容器（2）的顶部通过输送管道与沉淀池（3）相连，沉淀池（3）的另一端通过输送管道与清水池（4）相连，所述废水处理容器（2）的内部从下到上依次固定设置有滤网（7）及过水滤板（8），所述滤网（7）及过水滤板（8）将废水处理容器（2）内部分割为重金属分离去除区（9）和电芬顿深度处理区（10），所述重金属分离去除区（9）内填充有高温改性磁黄铁矿（11）填料，所述电芬顿深度处理区（10）内设置有铁棒阴极（12）和石墨阳极（13），所述电芬顿深度处理区（10）的顶部固定有支架（14），所述铁棒阴极（12）和石墨阳极（13）的一端均与支架（14）固定设置，所述铁棒阴极（12）和石墨阳极（13）均通过导线与稳压直流电源（15）相连。

【技术特征摘要】
1.一种电镀废水处理装置，其特征在于包括废水收集池（1）、废水处理容器（2）、沉淀池（3）及清水池（4），所述废水收集池（1）通过管道及进水泵（6）与废水处理容器（2）的底部相连，所述废水处理容器（2）的顶部通过输送管道与沉淀池（3）相连，沉淀池（3）的另一端通过输送管道与清水池（4）相连，所述废水处理容器（2）的内部从下到上依次固定设置有滤网（7）及过水滤板（8），所述滤网（7）及过水滤板（8）将废水处理容器（2）内部分割为重金属分离去除区（9）和电芬顿深度处理区（10），所述重金属分离去除区（9）内填充有高温改性磁黄铁矿（11）填料，所述电芬顿深度处理区（10）内设置有铁棒阴极（12）和石墨阳极（13），所述电芬顿深度处理区（10）的顶部固定有支架（14），所述铁棒阴极（12）和石墨阳极（13）的一端均与支架（14）固定设置，所述铁棒阴极（12）和石墨阳极（13）均通过导线与稳压直流电源（15）相连。2.如权利要求1所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于所述电芬顿深度处理区（10）底部设置有进气装置，所述进气装置包括设置在废水处理容器（2）外的空气泵（16）、进气管（17）、微孔曝气头（18），所述进气管（17）的一端连接空气泵（16），进气管（17）的另一端伸入到电芬顿深度处理区（10）的底部，微孔曝气头（18）设置在电芬顿深度处理区（10）底部位置上的进气管（17）上。3.如权利要求1所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于所述重金属分离去除区（9）的下部侧壁上设置有排空管（19），上部侧壁上设置有进料口（20），所述电芬顿深度处理区（10）的顶部设置有排气口（21），所述沉淀池（3）一侧的底部设置有排泥管（22）。4.如权利要求1所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于所述高温改性磁黄铁矿（11）填料按50-90g/L的比例投加，堆积密度为900-1800kg/m3，孔隙率为30-50%。5.如权利要求1所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于所述铁棒阴极（12）设置有一根，位于支架的中心位置，所述石墨阳极（13）设置有三根，围绕铁棒阴极（12）设置，铁棒阴极（12）通过导线与稳压直流电源（15）的正极相连，所述石墨阳极（13）通过导线与稳压直流电源（15）的负极相连。6.如权利要求1所述的一种电镀废水处...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄海峰，张立挺，单胜道，方程冉，平立凤，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33