【技术实现步骤摘要】
本申请涉及工业废水处理，具体涉及一种废水处理装置、酸碱废水的处理方法。
技术介绍
1、工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。因此，对于保护环境及人类健康而言，工业废水的处理极为重要。
2、按照污染物的成分分类，工业废水可以分为酸性废水、碱性废水及含重金属废水等。目前，酸性废水的处理方法是向酸性废水中加入碱液(包括液碱或熟石灰)进行酸碱中和；碱性废水的处理方法是向碱性废水中加入酸液(包括98％硫酸或30％盐酸)进行酸碱中和。然而，上述通过加入酸液或碱液进行酸碱中和的方式会使水体中引入大量的无机盐，这导致后续处理工段结垢或腐蚀的风险大大增加。此外，上述废水处理方法需要消耗大量高浓度的酸液和碱液，处理成本较高。
3、因此，急需开发一种方便快捷、低成本的废水处理方法，来实现企业的酸碱废水处理。
技术实现思路
1、为了简化废水处理工艺、降低废水处理成本，本申请提供一种废水处理装置、酸碱废水的处理方法。
2、第一方面，本申请提供一种废水处理装置，采用如下的技术方案：
3、一种废水处理装置，所述废水处理装置包括n个阳极板、2n-2个阳/阴离子交换膜和n-1个阴极板，所述阳/阴离子交换膜位于阳极板与阴极板之间，n≥2。
4、本申请提供一种废水处理装置，利用该废水处理装置对碱性废水或酸性废水进行电解处理，能够使废水的酸碱性发生改变，同
5、可选地，所述阳极板外接电源正极，阴极板外接电源负极。
6、可选地，所述阳极板为网状电极或板状电极；所述阳极板的材质选自石墨、钛涂钌、钛涂铱、钛涂钌铱、钛涂铂、钛涂钽、钛涂锑、铁/铝金属材料涂覆导电聚合物。
7、可选地，所述阳离子交换膜选自均相阳离子交换膜、半均相阳离子交换膜或异相阳离子交换膜；所述阴离子交换膜选自均相阴离子交换膜、半均相阴离子交换膜或异相阴离子交换膜。
8、优选地，所述阳离子交换膜为均相阳离子交换膜。
9、优选地，所述阴离子交换膜为均相阴离子交换膜。可选地，所述阴极板为网状电极或板状电极；所述阴极板的材质选自石墨、钛涂钌、钛涂铱、钛涂钌铱、钛涂铂、钛涂钽、钛涂锑、铁/铝金属材料涂覆导电聚合物、钛材料和不锈钢材料。
10、可选地，所述废水处理装置用于处理碱性废水时，废水处理装置包括阳极板、阳离子交换膜和阴极板，阳极板与阳离子交换膜之间为碱性废水流道；阴极板与阳离子交换膜之间为碱接受液流道；
11、所述废水处理装置用于处理酸性废水时，废水处理装置包括阳极板、阴离子交换膜和阴极板，阴极板与阴离子交换膜之间为酸性废水流道；阳极板与阴离子交换膜之间为酸接受液流道。
12、本申请中，在进行碱性废水处理时，将阳极板接入正极，阳极板表面能够产生氢离子，氢离子能够与碱性废水中的碱性物质(氢氧根oh-、碳酸根co32-、碳酸氢根hco3-、nh3.h2o，或者nh4oh等)结合，产生水和二氧化碳，从而降低碱性废水的ph值；阴极板接入电源负极，阴极板表面能够产生氢氧根，碱性废水中的阳离子透过阳离子交换膜从而能够与氢氧根发生结合，产生碱溶液。
13、本申请中，在进行酸性废水处理时，阴极板接入电源负极，阴极板表面能够产生氢氧根，氢氧根能够与酸性废水中的酸性物质(氢离子h+、碳酸h2co3、有机酸类等)结合，产生水；从而提高酸性废水的ph值。阳极板接入电源正极，阳极板表面产生氢离子，酸性废水中的阴离子透过阴离子交换膜，进入酸接收液侧，与氢离子结合，产生酸溶液。
14、本申请中，只需改变废水处理装置中各流道的进出水类型，即可实现酸性废水或碱性废水的处理。因此，本申请提供的废水处理装置使用范围广，能够满足不同企业的使用需求。
15、本申请中，废水处理装置的大小可以根据废水处理量与废水中酸碱物质的浓度自行进行设定。
16、第二方面，本申请提供一种酸碱废水的处理方法，采用了所述废水处理装置。
17、可选地，所述酸碱废水的处理方法，包括以下步骤：将酸性废水或碱性废水送至酸性废水流道或碱性废水流道，向废水处理装置施加外加电场，外加电场的电流密度为20-60ma/cm2。
18、在一些实施方案中，所述外加电场的电流密度可以为20-30ma/cm2、20-40ma/cm2、20-50ma/cm2、20-60ma/cm2、30-40ma/cm2、30-50ma/cm2、30-60ma/cm2、40-50ma/cm2、40-60ma/cm2或50-60ma/cm2。
19、在一个具体的实施方案中，所述外加电场的电流密度还可以为20ma/cm2、30ma/cm2、40ma/cm2、50ma/cm2或60ma/cm2。
20、可选地，所述外加电场的电流密度为30-50ma/cm2。
21、本申请中，外加电场的电流密度会影响废水的处理量、酸碱溶液的制备量以及处理后废水的酸碱度；当电流密度过小时，制得的酸碱量较小，处理后废水的酸碱度较高；而当电流密度过大时，容易对废水处理装置造成损害，缩短其使用寿命；因此，综合考虑，本申请进一步将外加电场的电流密度控制在上述范围内，能够保证在对废水处理装置不造成额外损害的前提下，获得酸碱度更低的处理后废水与较大制备量的酸溶液或碱溶液。
22、综上所述，本申请具有以下有益效果：
23、1.本申请提供了一种废水处理装置，该废水处理装置中包括若干个阳极板、若干个阳/阴离子交换膜和若干个阴极板，所述阳/阴离子交换膜位于阳极板与阴极板之间。上述废水处理装置能够直接安装至废水处理现场，通过阴极板与阳极板的电场作用，使酸碱废水发生电解，酸碱性发生改变，进而实现废水处理。
24、2.本申请提供的酸碱废水处理方法与相关技术中的酸碱中和处理方法相比，无需额外消耗酸液或碱液，省略了酸碱采购、运输及储存的成本，不会产生无机盐等副产物，降低了对后续工段造成结垢与腐蚀的风险，并且整个处理过程绿色环保、无污染。
25、3.本申请通过进一步将外加电场的电流密度控制在30-50ma/cm2范围内，获得的处理后废水的酸碱度更低、酸液或碱液的产量更大，废水处理装置的使用寿命更长。
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1.一种废水处理装置，其特征在于，所述废水处理装置包括N个阳极板、2N-2个阳/阴离子交换膜和N-1个阴极板，所述阳/阴离子交换膜位于阳极板与阴极板之间，N≥2。
2.根据权利要求1所述的废水处理装置，其特征在于，所述阳极板外接电源正极，阴极板外接电源负极。
3.根据权利要求1所述的废水处理装置，其特征在于，所述阳极板为网状电极或板状电极；所述阳极板的材质选自石墨、钛涂钌、钛涂铱、钛涂钌铱、钛涂铂、钛涂钽、钛涂锑、铁/铝金属材料涂覆导电聚合物。
4.根据权利要求1所述的废水处理装置，其特征在于，所述阳离子交换膜选自均相阳离子交换膜、半均相阳离子交换膜或异相阳离子交换膜；所述阴离子交换膜选自均相阴离子交换膜、半均相阴离子交换膜或异相阴离子交换膜。
5.根据权利要求1所述的废水处理装置，其特征在于，所述阴极板为网状电极或板状电极；所述阴极板的材质选自石墨、钛涂钌、钛涂铱、钛涂钌铱、钛涂铂、钛涂钽、钛涂锑、铁/铝金属材料涂覆导电聚合物、钛材料和不锈钢材料。
6.根据权利要求1所述的废水处理装置，其特征在于，所述废水处理装置用于
7.一种酸碱废水的处理方法，其特征在于，采用了权利要求1-6中任一项所述的废水处理装置。
8.根据权利要求7所述的酸碱废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将酸性废水或碱性废水送至废水处理装置，向废水处理装置施加外加电场，外加电场的电流密度为20-60 mA/cm2。
9.根据权利要求8所述的酸碱废水的处理方法，其特征在于，所述外加电场的电流密度为30-50 mA/cm2。
...【技术特征摘要】
1.一种废水处理装置，其特征在于，所述废水处理装置包括n个阳极板、2n-2个阳/阴离子交换膜和n-1个阴极板，所述阳/阴离子交换膜位于阳极板与阴极板之间，n≥2。
2.根据权利要求1所述的废水处理装置，其特征在于，所述阳极板外接电源正极，阴极板外接电源负极。
3.根据权利要求1所述的废水处理装置，其特征在于，所述阳极板为网状电极或板状电极；所述阳极板的材质选自石墨、钛涂钌、钛涂铱、钛涂钌铱、钛涂铂、钛涂钽、钛涂锑、铁/铝金属材料涂覆导电聚合物。
4.根据权利要求1所述的废水处理装置，其特征在于，所述阳离子交换膜选自均相阳离子交换膜、半均相阳离子交换膜或异相阳离子交换膜；所述阴离子交换膜选自均相阴离子交换膜、半均相阴离子交换膜或异相阴离子交换膜。
5.根据权利要求1所述的废水处理装置，其特征在于，所述阴极板为网状电极或板状...
【专利技术属性】
技术研发人员：金志娜，陈宝生，肖东，赵京京，李培双，王金良，韩岳华，
申请(专利权)人：北京京润环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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