一种高盐度稀土湿法冶炼废水中低含量有机污染物的电解处理工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高盐度稀土湿法冶炼废水中有机污染物的电解处理工艺及装置。该电解处理工艺的主要步骤为：1)废水除油；2)废水pH调节及混凝沉淀去除重金属；3)废水的氯气预氧化处理；4)废水的电解处理；5)废水的还原与絮凝沉淀处理；6)废水的活性炭过滤处理。本发明专利技术针对高盐度稀土湿法冶炼废水中有机物的难降解特性，通过电解作用及其产生的氯气的强氧化作用对其进行分解矿化，实现废水的达标排放。

An Electrolytic Treatment Process and Device for Low Content Organic Pollutants in High Salinity Rare Earth Hydrometallurgical Wastewater

The invention discloses an electrolytic treatment process and device for organic pollutants in high salinity rare earth hydrometallurgical wastewater. The main steps of the electrolytic treatment process are as follows: 1) degreasing of wastewater; 2) pH regulation of wastewater and removal of heavy metals by coagulation and sedimentation; 3) chlorine pre-oxidation of wastewater; 4) electrolytic treatment of wastewater; 5) reduction and flocculation of wastewater; 6) activated carbon filtration of wastewater. In view of the refractory characteristics of organic matter in high salinity rare earth hydrometallurgical wastewater, the present invention decomposes and mineralizes the organic matter through electrolysis and strong oxidation of chlorine gas generated, so as to realize the discharge of wastewater up to the standard.

【技术实现步骤摘要】
一种高盐度稀土湿法冶炼废水中低含量有机污染物的电解处理工艺及装置
本专利技术涉及一种废水中有机污染物的电解处理工艺，属于工业废水处理领域，特别是涉及一种高盐度稀土湿法冶炼废水中有机污染物的电解处理工艺及装置。
技术介绍
我国稀土资源丰富，世界及中国稀土资源储量、基础储量分别为8800万吨(REO，以下同)和15000万吨，2700万吨和8900万吨，其资源储量和基础储量均居世界之首。主要稀土资源有内蒙古白云鄂博混合型稀土矿、四川冕宁牦牛坪、山东微山碳氟铈矿和南方离子吸附型稀土矿。2005年，我国稀土冶炼分离产品产量达到10.39万t，占世界稀土总需求量的90％以上。离子型稀土是一种我国特有的新型稀土矿产资源，储量占世界同类资源的90％，主要分布于广东、江西和湖南等地。2005年我国离子型稀土矿冶炼分离能力达到5.6万t/a，总产量为2.6万t。稀土冶炼工艺主要有火法和湿法两种，离子型稀土多采用“酸溶-皂化-萃取-沉淀”湿法冶炼工艺。据统计，分离1t离子型稀土矿需消耗8-10吨盐酸、1-1.2吨液氨或6-8吨液碱，废水排放量约为30m3/t稀土矿。由于工信部于2010年5月14日公布的《稀土行业准入条件》征求意见稿中明确要求稀土冶炼分离项目，不得采用氨皂化工艺。因此，目前稀土分离企业均采用氢氧化钠皂化或石灰皂化工艺，导致废水中含有大量氯化钙或氯化钠，氯离子浓度高达50000mg/L，同时萃取过程部分萃取剂P507及煤油流失，形成大量高氯高盐度有机废水。生物法是目前常用的有机污染物处理方法，具有费用低、效果好、操作简便等优点。但是，由于离子型稀土湿法冶炼废水盐度高达100g/L，严重抑制微生物的生长。因此，生物法不适合离子型稀土湿法冶炼废水中有机污染物的处理。蒸发结晶法是目前离子型稀土湿法冶炼废水处理的方法之一，通过蒸发结晶回收废水中的盐类物质，冷凝水可返回生产工艺作为生产用水，实现盐类的回收与废水的完全回用。但是，蒸发结晶法需要消耗大量的热耗，处理费用高昂，且蒸发设备很容易结垢和腐蚀，投资成本高，企业难以接受，仅适用于含有较高经济价值的盐类废水的回收处理，因此应用较少。对于在稀土萃取过程中所产生的高浓度高盐度有机废水，大部分企业仅通过简单石灰中和处理而直接排放，严重威胁生态环境安全。目前尚未有关离子型稀土湿法冶炼有机废水处理技术的相关报道，而此类废水的有机物浓度高、对环境的危害性大，因此亟待开发经济有效的离子型稀土湿法冶炼有机废水处理新技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高盐度稀土湿法冶炼废水中有机污染物的电解处理工艺，高效去除废水中的有机污染物，实现稀土湿法冶炼废水的达标排放。本专利技术的另一目的是提供一种上述高盐度稀土湿法冶炼废水中有机污染物的电解处理工艺所需的装置，具有占地面积小、操作简单、处理效率高、有机物氧化降解彻底、后续处理简单、不受环境因素干扰等诸多优点。一种高盐度稀土湿法冶炼废水中有机污染物的电解处理工艺，其通过以下的处理方法和步骤实现：1)废水除油：高盐度稀土湿法冶炼废水首先进入隔油池，静置3h使废水中的浮油及颗粒较大乳化油上升到表面，定期收集表面油层达到去除浮油的目的，经过隔油池处理后的废水进入气浮除油池，通过气浮除去废水中的乳化油，降低废水中的有机污染物；2)废水pH调节及混凝沉淀去除重金属：经除油后的废水进入混凝沉淀池，以熟石灰调节废水的pH至12，并加入硫化钠和聚合硫酸铁溶液各100mg/L，搅拌反应20min后，静置沉淀2h；3)废水的氯气预氧化处理：混凝沉淀后的上清液进入预氧化池，以后续电解过程产生的氯气作为氧化剂，经气体压缩泵加压后打入预氧化池，对废水中的有机污染物进行初步氧化降解；4)废水的电解处理：氯气预氧化后的废水进入电解池，在电流I＝5A，电压U＝10V，极板间距为5～10cm，电解时间3h条件下进行电解处理，电解反应同时进行机械搅拌，以利于废水中游离氯的释放；5)废水的还原与絮凝沉淀处理：废水经电解处理后含有较高浓度的活性氯且pH约为3.5，直接排放将造成二次污染，需投加一定量的亚硫酸钠作为还原剂，消耗废水中的活性氯，同时，以熟石灰调节废水pH为8，并投加5mg/L聚丙烯酰胺对废水进行絮凝沉淀处理；6)废水的活性炭过滤处理：经絮凝沉淀处理后的废水进入活性炭过滤塔，进一步去除水中的微量悬浮物及有机污染物，实现达标排放。上述高盐度稀土湿法冶炼废水中有机污染物的电解处理工艺，所述高盐度稀土其盐度为80-150g/L；废水进行电解处理前需经过隔油池、气浮池除油，除油后的废水以熟石灰调节pH为12，再分别加入硫化钠和聚合硫酸铁各100mg/L，搅拌反应20min后，静置沉淀2h，去除废水中的重金属污染物和悬浮物。上述高盐度稀土湿法冶炼废水中有机污染物的电解处理工艺，预氧化池所用氧化剂为废水电解过程所产生的氯气，反应时间为3h。上述高盐度稀土湿法冶炼废水中有机污染物的电解处理工艺，电解过程中阳极材料为孔状钛电极板，阴极材料为孔状不锈钢电极板。上述高盐度稀土湿法冶炼废水中有机污染物的电解处理工艺，最优电解时间为3h，废水中的有机污染物去除率超过95％，进一步延长电解时间对有机污染物去除效果的提升不明显。上述高盐度稀土湿法冶炼废水中有机污染物的电解处理工艺，废水电解过程中产生的游离氯在机械搅拌的作用下释放出来，经气体压缩泵增压后打入预氧化池对废水中的有机污染物进行初步氧化分解，降低电解处理过程污染物负荷，节省处理费用，同时降低电解废水中游离氯的含量，减少后续还原药剂的使用量。上述高盐度稀土湿法冶炼废水中有机污染物的电解处理工艺，电解处理后的废水pH约为3.5，游离氯含量达到1000mg/L以上，以亚硫酸钠和熟石灰还原游离氯并调节pH为8，并投加5mg/L聚丙烯酰胺对废水进行絮凝沉淀处理，进一步降低废水中污染物的含量。上述高盐度稀土湿法冶炼废水中有机污染物的电解处理工艺，经絮凝沉淀处理后的废水通过活性炭过滤，进一步去除水中的微量悬浮物及有机污染物，实现废水的稳定达标排放。另外，本专利技术还提供一种高盐度稀土湿法冶炼废水中有机污染物的电解处理装置，包括隔油池、气浮除油池、混凝沉淀池、预氧化池、电解池、絮凝沉淀池、以及活性炭过滤塔；其中，所述隔油池的出水口与气浮除油池的进水口相连接，所述气浮除油池出水口与混凝沉淀池入水口相连接，所述混凝沉淀池出水口与预氧化池进水口乡连接，所述预氧化池出水口与电解池进水口相连接，所述电解池出水口与絮凝沉淀池进水口相连接，所述絮凝沉淀池出水口与活性炭过滤塔进水口相连接。优选的是，所述气浮除油池包括气浮池、变压吸附泵和刮油机。优选的是，所述电解池包括阳极电极板和阴极电极板，所述阳极电极板其材质为孔状钛电极板，所述阴极电极板其材质为孔状不锈钢电极板。优选的是，所述混凝沉淀池和絮凝沉淀池的入水口分别连接加药装置，所述加药装置中分别添加有混凝剂、沉淀剂、絮凝剂和还原剂。优选的是，所述混凝沉淀池和絮凝沉淀池的底部还分别设有排泥管，所述排泥管出口连接排泥泵，所述排泥泵出口连接污泥浓缩池。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：1)本专利技术在充分考虑废水水质的基础上，通过除油、混凝、预氧化、电解、还原、絮凝、活性炭过滤等组合工艺，确保废水达到《稀土工业污染物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高盐度稀土湿法冶炼废水中有机污染物的电解处理工艺，其特征在于，具有以下处理方法和步骤：1)废水除油：高盐度稀土湿法冶炼废水首先进入隔油池，静置3h使废水中的浮油及颗粒较大乳化油上升到表面，定期收集表面油层达到去除浮油的目的，经过隔油池处理后的废水进入气浮除油池，通过气浮除去废水中的乳化油，降低废水中的有机污染物；2)废水pH调节及混凝沉淀去除重金属：经除油后的废水进入混凝沉淀池，以熟石灰调节废水的pH至12，并加入硫化钠和聚合硫酸铁溶液各100mg/L，搅拌反应20min后，静置沉淀2h；3)废水的氯气预氧化处理：混凝沉淀后的上清液进入预氧化池，以后续电解过程产生的氯气作为氧化剂，经气体压缩泵加压后打入预氧化池，对废水中的有机污染物进行初步氧化降解；4)废水的电解处理：氯气预氧化后的废水进入电解池，在电流I＝5A，电压U＝10V，极板间距为5～10cm，电解时间3h条件下进行电解处理，电解反应同时进行机械搅拌，以利于废水中游离氯的释放；5)废水的还原与絮凝沉淀处理：电解处理后的废水pH约为3.5，游离氯含量达到1000mg/L以上，以亚硫酸钠和熟石灰还原游离氯并调节pH为8，并投加5mg/L聚丙烯酰胺对废水进行絮凝沉淀处理，进一步降低废水中污染物的含量；6)废水的活性炭过滤处理：经絮凝沉淀处理后的废水进入活性炭过滤塔，进一步去除水中的微量悬浮物及有机污染物，实现达标排放。...

【技术特征摘要】
1.一种高盐度稀土湿法冶炼废水中有机污染物的电解处理工艺，其特征在于，具有以下处理方法和步骤：1)废水除油：高盐度稀土湿法冶炼废水首先进入隔油池，静置3h使废水中的浮油及颗粒较大乳化油上升到表面，定期收集表面油层达到去除浮油的目的，经过隔油池处理后的废水进入气浮除油池，通过气浮除去废水中的乳化油，降低废水中的有机污染物；2)废水pH调节及混凝沉淀去除重金属：经除油后的废水进入混凝沉淀池，以熟石灰调节废水的pH至12，并加入硫化钠和聚合硫酸铁溶液各100mg/L，搅拌反应20min后，静置沉淀2h；3)废水的氯气预氧化处理：混凝沉淀后的上清液进入预氧化池，以后续电解过程产生的氯气作为氧化剂，经气体压缩泵加压后打入预氧化池，对废水中的有机污染物进行初步氧化降解；4)废水的电解处理：氯气预氧化后的废水进入电解池，在电流I＝5A，电压U＝10V，极板间距为5～10cm，电解时间3h条件下进行电解处理，电解反应同时进行机械搅拌，以利于废水中游离氯的释放；5)废水的还原与絮凝沉淀处理：电解处理后的废水pH约为3.5，游离氯含量达到1000mg/L以上，以亚硫酸钠和熟石灰还原游离氯并调节pH为8，并投加5mg/L聚丙烯酰胺对废水进行絮凝沉淀处理，进一步降低废水中污染物的含量；6)废水的活性炭过滤处理：经絮凝沉淀处理后的废水进入活性炭过滤塔，进一步去除水中的微量悬浮物及有机污染物，实现达标排放。2.根据权利要求1所述的高盐度稀土湿法冶炼废水中有机污染物的电解处理工艺，其特征在于：所述高盐度稀土其盐度为80-150g/L；废水进行电解处理前需经过隔油池、气浮池除油，除油后的废水以熟石灰调节pH为12，再分别加入硫化钠和聚合硫酸铁各100mg/L，搅拌反应20min后，静置沉淀2h，去除废水中的重金属污染物和悬浮物。3.根据权利要求1所述的高盐度稀土湿法冶炼废水中有机污染物的电解处理工艺，其特征在于：预氧化池所用氧化剂为废水电解过程所产生的氯气，反应时间为3h。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏波，陈涛，李宁，雷畅，王明辉，林翰志，
申请(专利权)人：中国科学院广州地球化学研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44