一种利用电解处理脱硫废水的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用电解处理脱硫废水的方法，包括：(1)将所述脱硫废水送入敞开式无隔膜电解槽内，以钛基涂层电极为阳极，不锈钢板为阴极，向所述阳极和阴极通直流电，对所述脱硫废水进行电解处理，电解的同时搅拌所述脱硫废水；(2)取步骤(1)处理后的出水，添加聚丙烯酰胺进行絮凝。本发明专利技术是利用电解法处理高COD脱硫废水，脱硫废水含有大量的氯化物，其氯离子浓度一般为8000-20000mg/L左右，电解时无需再添加电解质氯化钠，在电解过程中，阳极上释放出氧气和氯气，由于释放出的氧和氯是新生态的，所以它们具有很强的氧化能力，能使废水中的有机物发生强烈的氧化而分解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及脱硫废水处理
，具体涉及一种利用电解法处理脱硫废水的方法。
技术介绍
我国是世界最大的煤炭生产国和消费国，煤炭在中国能源结构中的比例高达76.2%,我国排放的二氧化硫90%均来自于燃煤。燃煤产生的二氧化硫和酸雨已对农作物、森林、建筑物和人体健康等方面造成了巨大的经济损失，因此，二氧化硫排放的控制十分重要。近年来，火电厂烟气脱硫已在我国迅速展开，截至2010年底，全国已投运烟气脱硫机组超过5.6亿千瓦，约占全国燃煤机组容量的86%。在众多脱硫技术中，湿法烟气脱硫是目前唯一大规模商业运行的脱硫技术。湿法烟气脱硫工艺会产生脱硫废水，脱硫废水中的杂质主要来自烟气和脱硫剂。其中，烟气的杂质来源于煤的燃烧，脱硫剂的杂质来源于脱硫剂的溶解。与火电厂其它系统产生的废水相比，脱硫废水的水质非常特殊。脱硫废水呈酸性，PH值4-6，悬浮物(石膏、氧化硅、金属氧化物及飞灰)、化学需氧量(COD)和氯化物、硫酸钙、硫酸镁等盐类含量较高，一类污染物(Cd、Hg、Cr、As、Pb、Ni等重金属离子)和二类污染物(Cu、Zn、氟化物、硫化物等)超标，必须加以处理达标排放。国内典型的脱硫废水处理系统是通过中和、沉降、絮凝、浓缩澄清的物理化学过程去除废水中污染物。但仅靠化学沉淀-絮凝对COD的去除率较低，对于COD较高(> 200mg/L)的脱硫废水难以处理达 标。特别是对于近年来兴起的利用废弃物作为脱硫剂以废治废的电石渣-石膏法、白泥-石膏法脱硫工艺，由于脱硫剂本身成分比较复杂，杂质含量较高，产生的脱硫废水COD较高，通常在300-800mg/L左右，采用传统的脱硫废水处理方法便无法处理达标。电解法也称为电化学氧化法，电化学氧化本质是指电解质溶液在电流的作用下，通过阳极反应，氧化分解难降解污染物的直接氧化或者是通过阳极反应先产生具有较强氧化性的化学活性物质，再氧化污染物的间接氧化。当接通直流电源后，电解槽的阴极和阳极之间发生了电位差，驱使阳离子移向阴极，在阴极取得电子，进行还原反应；阴离子移向阳极，在阳极放出电子，进行氧化反应。从而使得废水中的污染物在阳极被氧化，在阴极被还原，或者与电极反应产物作用，转化为无害成分被分离出去。电解法作为一种较为成熟的水处理技术，以往多用于处理含氰、含铬的电镀废水，近年已广泛应用于处理印染废水、制药废水、制革废水、造纸黑液等的研究。电解法具有很多优点，尤其突出的是电解法设备化程度高，是环保产业应予重视的一个发展领域，目前还没有文献报道用电解法处理脱硫废水。
技术实现思路
本专利技术提供了，解决高COD脱硫废水COD难以处理达标的问题。，包括:(I)将所述脱硫废水送入敞开式无隔膜电解槽内，以钛基涂层电极为阳极，不锈钢板为阴极，向所述阳极和阴极通直流电，对所述脱硫废水进行电解处理，电解的同时搅拌所述脱硫废水；(2)取步骤(I)处理后的出水，添加聚丙烯酰胺进行絮凝。本专利技术是利用电解法处理高COD脱硫废水，脱硫废水含有大量的氯化物，其氯离子浓度一般为8000-20000mg/L左右，电解时无需再添加电解质氯化钠，在电解过程中，阳极上释放出氧气和氯气，由于释放出的氧和氯是新生态的，所以它们具有很强的氧化能力，能使废水中的有机物发生强烈的氧化而分解。在敞开式无隔膜电解槽内电解，无隔膜的电解槽结构更简单，且更利于溶液中有机分子与氧化剂的扩散和混合；电解后采用聚丙烯酰胺作为絮凝剂，絮体大，沉降快，处理效果好。本专利技术的反应原理:本专利技术利用脱硫废水中氯离子或水中原有盐分作为导电介质，以钛基涂层电极为阳极，不锈钢板为阴极，在敞开式无隔膜电解槽内，通直流电对脱硫废水边搅拌边电解，阳极产生氧气和氯气，阴极产生氢气和氢氧根，新生态氧和氯等的氧化作用使废水COD降低，而废水中重金属离子与阴极氢氧根结合生成沉淀去除。主要反应式如下:(I)在电解时在阳极板上释放出氧气和氯气2C1 ~2e — Cl240H _4e — 2H20+02(2)在电解时在阴极板上释放出氢气和氢氧根2H20+2e — H2+20H(3)上述反应之后水中将发生下列化学反应C12+H20 — HC10+HC1HC10+0F — H2CHClCT(4)反应中生成的ClO-又能在阳极板上氧化生成氯酸和初生态的氧12C10>6H20-12e — 4HC103+8HCl+6 [O]步骤⑴中电解前不调节废水pH值，废水pH值降低对阳极的析氯反应更有利，而PH值升高则对析氧反应有利，因此酸性条件下可以产生大量的C10—，更有利于电解反应的进行，而脱硫废水PH值通常在4-6左右，呈酸性，因此不调节废水pH值。作为优选，所述阳极为钌系涂层钛电极。该电极具有较低的析氯电位，较高的析氧电位，使阳极能更多的析氯而非析氧，电解过程中可以产生大量的C10—，并可以提高电流密度、耐高温、耐腐蚀。 作为优选，步骤⑴中所述电解处理时的极水比(阳极板浸入水中面积与处理废水体积之比)为1: 4 16。极水比越大则单位面积极板处理水量越少，在相同的电流密度条件下，电解效率增加，处理效果越好，但极水比增大一方面增加了工程投资，另一方面为保证电流密度相同增加了电耗，综合考虑，选择极水比为1: 4 16，以便做到既经济又可行。作为优选，步骤⑴中所述电解处理时的电流密度为0.5-2mA/cm2。电流密度的大小是反映电流有效使用率的一个重要指标，电流密度的增加意味着槽电压增大，电源提供的能量越多，电解反应激烈程度增加，产生的CIO—也增多，使水中有机污染物反应越充分，但是也相应的增加了电耗，同时过高的电流密度会导致电流紊乱，从而导致电解效率的降低。当电流密度大于2mA/cm2时，处理效果不再有显著提高，而电流密度小于0.5mA/cm2时，处理效果不够理想，故选择电流密度为0.5-2mA/cm2为宜。作为优选，步骤(I)中所述电解处理时的温度为25_40°C。温度升高使电解反应加速，水中有机污染物降解亦更充分，但同时温度升高会使析氧电位和Cl2的溶解度降低，进而使C10—的产生量减少，所以电解温度不宜过高也不宜过低。当电解温度25-40°C时，处理效果较好且温度对处理效果的影响也不太显著，故选择电解温度为25-40°C较为适宜。作为优选，步骤(I)中所述电解处理时的阳极与阴极之间的间距为10_20mm。极板间距越小越有利于电化学氧化反应，极板间距小，极板间的电阻小，电流效率高，电能消耗低，但所需电极板组数太多，一次投资大，且安装与维护管理都较困难，故综合考虑取极板间距10_20mm。更优选地，步骤(I)中的电解参数为:极水比1: 4 16，电流密度0.5-2mA/cm2,极板间距10-20mm，电解温度25_40°C。当电解参数取上述组合时，污水的处理效果更好，对于高COD值的脱硫废水均能达到排放标准。作为优选，步骤(I)中所述电解处理时的搅拌强度为200_400r/min。搅拌作用可以加快电解槽中废水的湍流速度，减少传质阻力，从而使有机分子和电解产生的氧化剂充分混合，提高电流效率，保证较高的有机物去除效率，但搅拌强度太大会加速cio_在阴极还原为Cr。作为优选，步骤(I)中所述电解处理时间为60_80min。步骤(I)中所述电解反应时间为60_80min。随着电解时间的延长，电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用电解处理脱硫废水的方法，其特征在于，包括：?（1）将所述脱硫废水送入敞开式无隔膜电解槽内，以钛基涂层电极为阳极，不锈钢板为阴极，向所述阳极和阴极通直流电，对所述脱硫废水进行电解处理，电解的同时搅拌所述脱硫废水；?（2）取步骤（1）处理后的出水，添加聚丙烯酰胺进行絮凝。

【技术特征摘要】
1.种利用电解处理脱硫废水的方法，其特征在于，包括: (1)将所述脱硫废水送入敞开式无隔膜电解槽内，以钛基涂层电极为阳极，不锈钢板为阴极，向所述阳极和阴极通直流电，对所述脱硫废水进行电解处理，电解的同时搅拌所述脱硫废水； (2 )取步骤(I)处理后的出水，添加聚丙烯酰胺进行絮凝。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阳极为钌系涂层钛电极。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述电解处理时的极水比为1:4 16。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述电解处理时的电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：周觅，夏纯洁，莫建松，程常杰，
申请(专利权)人：浙江天蓝环保技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：