一种电化学处理工业废水方法技术

本发明专利技术涉及工业废水处理技术领域，尤其是一种电化学处理工业废水方法，将工业废水送入电解槽中，调整工业废水的pH值为5‑7，采用石墨为阴极材料，铝板或者铝合金为阳极材料，控制电流密度为10‑25mA/cm

【技术实现步骤摘要】
一种电化学处理工业废水方法
本专利技术涉及工业废水处理
，尤其是一种电化学处理工业废水方法。
技术介绍
随着工业的快速发展，水污染日益严重，并且水污染成分以及含量越来越复杂，而且国家对污水排放标准控制也越来越严格，使得传统的废水处理技术难以满足排污要求。目前，对于废水处理方法有许多中，例如物理沉降、电化学等方法，其中以电化学处理效率高，废水处理效果好、废渣量少、水质适应性较强等优点，能够被广泛应用于各种行业的废水处理。可是，当前电化学处理过程中，经常采用石墨或者钢板作为阴极材料，铁或铝或者其他多元合金材料为阳极材料，使得在处理之后，极板消耗不均匀、电压波动较大，造成废水处理效果依然较差，而且极板容易钝化，致使耗电量较大，性能可靠性较低，废水中重金属离子脱除效果不理想。为此，有研究者采用镁或镁合金为阳极材料，不锈钢或石墨为阴极材料，利用电化学作用及其产生的高活性氢氧化镁实现去除废水中重金属元素，使得在电化学过程中，镁或镁合金阳极钝化不明显，除污性能稳定，而且耗电量小，例如专利号为201410178466.0中公开的用于处理工业废水的电化学方法。在该法中，虽然经过镁或镁合金替换传统的铁、铝作为阳极材料进行电解工业废水处理，能够大幅度的降低电耗和渣产量，但是由于镁以及镁合金材料直接作为阳极材料，造成电解处理废水过程中的成本较高，并且对工业有机废水中的色度以及COD脱除率均不理想。基于此，本研究者在长期从事电极材料以及电极材料应用研究的基础上，对电化学处理工业废水提供了一种新思路。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供一种电化学处理工业废水方法。具体是通过以下技术方案得以实现的：电化学处理工业废水方法，将工业废水送入电解槽中，调整工业废水的pH值为5-7，采用石墨为阴极材料，铝板或者铝合金为阳极材料，控制电流密度为10-25mA/cm2，极板间距为20-25mm，电解10-20min，即可。经过采用石墨为阴极、铝板或者铝合金为阳极，控制工业废水pH值，极大程度的降低了铝板或者铝合金表面发生钝化率，控制电流密度和极板间距，提高了工业废水中有机成分的降解能力，增强了除污性能，降低了能耗。经过在试验过程中发现，当极板间距不变，相同的电解时间下，当电流密度低于10mA/cm2时，对于工业有机废水中的COD脱除率约为79.3％左右，脱色率维持在82.4％左右，而对于电流密度维持在10-25mA/cm2时，其COD脱除率维持在89.6％左右，脱色率达到了97.9％，而对于电流密度维持在25mA/cm2以上时，工业有机废水的COD脱除率和脱色率效果均明显较优，COD脱除率达到了92.1％左右，脱色率达到了98.7％，而与此同时，电能消耗却是维持在10-25mA/cm2之间时的1.5倍，可见，对于大幅度调整电流密度，并不会给电化学处理工业废水带来较优的效果，鉴于此，基于成本考虑和电解效果考虑，将电解处理工业废水过程中的电流密度控制在合适的区间范围内，将会使得工业有机废水处理的效果和处理成本得到均衡。优选，所述的电解，在电解过程中，从电解槽顶部加入占工业废水质量0.01-0.07％的镁粉或者镁合金粉。极大程度的提高了工业有机废水中COD脱除率和脱色率，同时能够大幅度的降低工业有机废水中的重金属含量。为了使得对工业有机废水中的COD脱除率和脱色率维持在较优水平上，优选，所述的镁粉或者镁合金粉，加入量占工业废水质量0.05％。本专利技术创造在研究过程中，对于镁粉、镁合金粉加入协助电解处理工业废水时，对于加入的镁粉或者镁合金粉的纯度不同，将会对电解处理的效果造成不同程度的影响，而经过试验研究，优选，所述的镁合金粉中镁含量≥99.1％。为了避免镁粉、镁合金中残留杂质对镁粉或者镁合金粉加入过程中的影响，造成镁粉或者镁合金粉的团聚现象，本研究者在研究过程中，经过优选，将所述的镁粉或者镁合金粉加入过程中，是按照1:1质量比与清水混合均匀后加入，极大程度的加快了电解处理有机废水过程中的COD脱除效率和脱色率，尤其是增强了对重金属的脱除。优选，所述的铝板或者铝合金，铝的含量为≥89.7％。降低成本和电能消耗。优选，所述的铝板或者铝合金，含有0.2-1.1％的单质铁。形成铁、铝协助电解协同，增强吸附脱色能力。与现有技术相比，本专利技术创造的技术效果体现在：本专利技术创造操作方法简单，对工业废水处理效果理想，成本低，尤其适应于对工业有机废水中的COD脱除率和脱色率，同时实现工业废水中的重金属脱除，降低了工业废水处理成本。具体实施方式下面结合具体的实施方式来对本专利技术的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。实施例1选取某矿山产生的含砷废水，其中原始砷浓度为21.6mg/L，首先采用石灰乳调整pH值为6，送入电解槽中，采用石墨为阴极材料，纯铝板为阳极材料，控制电流密度为10mA/cm2，极板间距为20mm，电解10min，排放至澄清池中澄清处理30min后，取样检测澄清水中砷浓度。并在上述基础上，将处理过程的参数变化做出以下表1调整：表1pH调节剂pH值电流密度(mA/cm2)极板间距(mm)电解时间(min)调整1生石灰792220调整2氢氧化钠5152416调整3石灰乳8302614调整4生石灰4252812并对上述基础组和调整组取样检测砷浓度，重复操作10次，取平均值，记录在表2中：表2基础组调整1调整2调整3调整4砷浓度(mg/L)0.210.530.121.230.41由表2的数据显示可见，对于在电解处理过程的技术参数的变化将会极大程度的影响电解处理之后的砷脱除率，并可见，对于pH值，电流密度等的控制不恰当，将会造成电解后液中的砷浓度较高，脱除率较低，而对于极板间距的控制情况，对电解之后的砷的脱除率影响不大。实施例2选取冶炼废水作为研究对象，检测其中的铜、镉原始浓度，分别为16.7mg/L、14.6mg/L。将阳极替换成铝合金之后，其中铝合金中铝含量为90％，含单质铁为0.1％，按照实施例1的操作方式进行处理，并对电解处理之后的废水排放至澄清池中澄清处理30min后，取样检测，结果显示如下：澄清液中含铜0.21mg/L、含镉0.04mg/L。除此之外，本研究者在实施例2的基础上，将阳极材料作为重点研究对象，并将铝合金中铝含量、单质铁含量经过如下表3变化调整。表3变化1变化2变化3变化4铝含量(％)88.589.389.791.2单质铁含量(％)1.10.20.251.2并对上述变化调整之后的阳极材料按照上述实施例2的处理方式，处理同样的冶炼废水，并对处理之后的澄清液进行铜、镉含量的检测，其结果如下表4所示：表4变化1变化2变化3变化4铜含量(mg/L)0.460.150.110.42镉含量(mg/L)0.060.030.020.05可见，对于电解过程中的铝合金纯度以及采用纯铝板作为阳极处理，均会对电解处理之后的重金属脱除率造成不同程度的影响，而对于铝合金纯度维持在89.7％以上时，能够极大程度的改善铜、镉脱除率，而且对于铝合金纯度维持在89.7％以上，而且含有合适的单质铁的同时，能够有助于使得铜、镉共沉效果显著。实施例3经过在试验室进行配制，采用靛蓝污染处理，并添加少量的铜、锌重金属成分，配制之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电化学处理工业废水方法，其特征在于，将工业废水送入电解槽中，调整工业废水的pH值为5‑7，采用石墨为阴极材料，铝板或者铝合金为阳极材料，控制电流密度为10‑25mA/cm

【技术特征摘要】
1.一种电化学处理工业废水方法，其特征在于，将工业废水送入电解槽中，调整工业废水的pH值为5-7，采用石墨为阴极材料，铝板或者铝合金为阳极材料，控制电流密度为10-25mA/cm2，极板间距为20-25mm，电解10-20min，即可。2.如权利要求1所述的电化学处理工业废水方法，其特征在于，所述的电解，在电解过程中，从电解槽顶部加入占工业废水质量0.01-0.07％的镁粉或者镁合金粉。3.如权利要求2所述的电化学处理工业废水方法，其特征在于，所述的镁粉或者镁合金粉，加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，吴素彬，杜洪伍，罗宏，
申请(专利权)人：贵州省过程工业技术研究中心，
类型：发明
国别省市：贵州,52