CN101538076A - 环保废水处理方法及设备 - Google Patents

Abstract

环保废水处理方法，采用非溶性电极电化学处理方法，将阳极与阴极之间隔开，通电在阳极上析出氯气，阴极上析出氢气，阳极室溶液为盐水，阴极室沉淀出金属氢氧化物。本发明处理电镀和酸洗行业废水具有特殊性，废水处理不用添加任何化学药品，完全根据废水的各种情况控制设备进水流量，控制电场强度掌握电流大小，根据各种金属沉淀的pH值控制高低。因此可操作性特别强。处理成本低，且可以根据国家电网政策利用谷电运行，处理费用将会大幅度降低。处理废水过程中产生的副产品是次氯酸钠，其是一种广泛使用的消毒剂。

Description

环保废水处理方法及设备

一、技术领域：

本发明涉及环境保护技术领域，特别是废水处理方法。

二、背景技术：

电镀和酸洗行业点多面广，对环境污染比较大，一般来讲电镀废水、酸洗钢材废水的PH值都在0.5-5之间，混合废水呈酸性，废水中含有大量的重金属离子，如：锌、铁、镍、镉、铜、银、汞等。传统废水处理方法是采用化学药品处理，化学药品处理方法所用的设备一般体积较大，占地面积大，投资成本和运行成本比较高，工作环境差。特别是出水盐度高，给下一步废水生化带来困难。

以往采用电化学方法处理电镀废水比较简单，其主要目的是将六价铬还原为三价铬，以牺牲阳极为代价产生大量污泥，带来二次污染，阳极顿化，耗电，废水PH值达不到处理目标，无法适用于对废水处理需求。

三、发明内容：

本发明的目的是克服上述不足问题，提供一种环保废水处理方法，方法简单，没有二次污染，成本低，处理效果佳。另外本发明还提供采用的废水处理设备，结构简单合理，体积小，利用率高。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：环保废水处理方法，采用非溶性电极电化学处理方法，将阳极与阴极之间隔开，通电在阳极上析出氯气，阴极上析出氢气，阳极室溶液为盐水，阴极室沉淀出金属氢氧化物。

所述环保废水处理设备，由阳极和阴极套装形成阳极室和阴极室，阳极室与阴极室由隔离层隔离，阳极室上连通氯气排出管路，阴极室上连通进出水管和氢气排出管路。

所述阳极为内桶，阴极为外桶，阳极套装在阴极内形成桶式阳极室和阴极室，阳极内桶外壁面包覆隔离层。

所述隔离层为石棉隔膜布隔离层。

所述阴极外桶固定安装在壳体内底部，外桶与壳体底部之间装有有绝缘板。

所述阳极内桶通过支架和底部法兰安装在阴极底部，上部通过上盖法兰连接氯气排出管路。

所述阳极由稀金属钛涂二氧化钌制成，阴极由双相不锈钢2205制成。

所述电源上的控制面板上安装PH在线测定仪，流量计和电流，电压表。

本发明所述同离子是指氯离子。

本发明废水处理方法与传统处理方法相比，具有显著的特点：

1、处理电镀和酸洗行业废水具有特殊性，废水处理不用添加任何化学药品，完全根据废水的各种情况控制设备进水流量，控制电场强度掌握电流大小，根据各种金属沉淀的PH值控制高低。因此可操作性特别强。当有电流通过时，溶液中每一种离子都不同程度参加了电迁移，每种离子所迁移的电流与离子的运动速度成正比。在电流通过电极与溶液的界面时，电流的传导是由电子传导转化为离子传导，或相反。在这些变换传导方式的两相交界面处，有电化学反应(即电极反应)发生。在酸性废水溶液中，阴极则只有氢气在阴极析出。阳极为稀金属钛涂二氧化钌非溶性电极，阳极室溶液为饱和盐水，则在阳极上析出氯气。

由于阳极室与阴极室由石棉隔膜布隔开，阴极析氢同时，室内废水中的OH根离子浓度增加，PH值增高，碱性增强，酸性降低。废水PH值大小可由开关电源控制。各种重金属离子在不同的PH值的情况下，以氢氧化物形式沉淀从水中分离出来。

2、处理成本与化学药品相比具有明显优势，本发明价格低，且可以根据国家电网政策利用谷电运行，处理费用将会大幅度降低。

3、在处理废水过程中产生的副产品是次氯酸钠，其是一种广泛使用的消毒剂，目前市场销价在每吨1200元，由此而来可实现废水处理零成本。

4、设备结构简单，由直流开关电源供电，同离子发生器由内桶体(阳极室)和外桶体(阴极室)等构成，阴阳极之间由石棉隔膜布隔离，阴极桶体上焊接法兰，便于接通进出废水管，易操作，技术性能稳定，经济效果显著。

四、附图说明：

图1为本发明工艺流程图。

图2为本发明设备结构示意图。

图3为图2设备三级连续应用结构示意图、

图4为图2俯视图。

五、具体实施方式：

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不局限于具体实施例。

实施例1

针对电镀废水或酸洗废水进行环保废水处理，废水中含有大量的重金属离子，如：锌、铁、镍、镉、铜、银、汞等，具体方法如图1所示，采用非溶性电极电化学处理方法，废水首先进入调解池，由于每天废水水质变化比较大，不同时间污水水质不同，要对其在调节池里进行调节，目的是使设备能在一个相对稳定的状态下工作。

进入调节以后的废水用水泵抽到同离子发生器中进行微电解，该设备是处理流程的核心环节，水泵通过管道与处理设备进水口连接，管道上安装流量控制阀门，对进水量适当进行调整，控制进水量和水质。同离子发生器与开关电源相接，废水进入处理设备后，沿阳极和阴极的夹缝腔体中由下往上流动，在此腔体中废水的PH值逐渐变化，出水表现为碱性由下往上逐渐升高，而酸性逐步降低。

同离子发生器通电后，废水溶液中每一种离子都不同程度参加了电迁移，每种离子所迁移的电流与离子的运动速度成正比。在电流通过电极与溶液的界面时，电流的传导是由电子传导转化为离子传导，溶液进行着氧化还原反应，电气浮、电絮凝等反应、无机污染物逐渐生成氢氧化物沉淀，有机物的结构被逐步破坏，绝大部分从污水中脱离出来随氢气泡沫代走，阴极则只有氢气在阴极析出，水得以净化。阳极为稀金属钛涂二氧化钌非溶性电极，阳极室溶液为饱和盐水，则在阳极上析出氯气。由于阳极室与阴极室由石棉隔膜布隔开，阴极析氢同时，室内废水中的OH根离子浓度增加，PH值增高，碱性增强，酸性降低。废水PH值大小可由开关电源控制，在处理设备出水排放管上安装了一个PH在线探测仪，可以随时随地监控出水口水样情况，如果出水不符合设定的PH标准，可以随时调节同离子发生器直流电源功率来改变PH。各种重金属离子在不同的PH值的情况下，以金属氢氧化物形式沉淀从水中分离出来。经过三级处理后出水可以达标排放。

实施例2

如图2所示的环保废水处理设备，主要由稀金属钛涂二氧化钌制成的阳极和双相不锈钢2205制成的阴极构成，阳极8为内桶，阴极6为外桶，阳极8套装在阴极6内形成桶式阳极室和阴极室，阳极内桶内装有导电铜锣杆1 7，与阳极室上盖16之间装有密封圈，阳极内桶外壁面包覆石棉隔膜布隔离层5，阳极内桶通过支架18和底部法兰19安装在阴极底部，上部通过上盖法兰12连接氯气排出管路15，氯气排出管路与阴极上盖13之间通过密封上盖法兰14连接；阴极外桶固定安装在壳体3内底部，外桶与壳体3底部之间装有绝缘板20，阴极桶体上有四个法兰进出水口，桶体下面一个为废水进口7，进口通过法兰连接进液管路，进液管路上安装有控制阀1；另一面为桶体清洗水排放口9，上面也有两个口，一个是处理好的废水排放口11，排放口通过法兰连接出液管路10，另一个是氢气和泡沫公共排放口4，每个排放口均通过法兰连接出液管路，出液管路上安装有控制阀1。

电源上的控制面板上安装PH在线测定仪，流量计和电流，电压表，可控制PH值高低、控制进水流速、控制电流大小。

使用时根据处理效果及废水情况采用如图3、4所示的三级连用设备，也可以采用其他数量级连用。

Claims (8)

1、环保废水处理方法，其特征是：采用非溶性电极电化学处理方法，将阳极与阴极之间隔开，通电在阳极上析出氯气，阴极上析出氢气，阳极室溶液为盐水，阴极室沉淀出金属氢氧化物。

2、环保废水处理设备，其特征是：其是同离子发生器，由阳极和阴极套装形成阳极室和阴极室，阳极室与阴极室由隔离层隔离，阳极室上连通氯气排出管路，阴极室上连通进出水管和氢气排出管路。

3、根据权利要求2所述的环保废水处理设备，其特征是：阳极为内桶，阴极为外桶，阳极套装在阴极内形成桶式阳极室和阴极室，阳极内桶外壁面包覆隔离层。

4、根据权利要求2或3所述的环保废水处理设备，其特征是：隔离层为石棉隔膜布隔离层。

5、根据权利要求2或3所述的环保废水处理设备，其特征是：阴极外桶固定安装在壳体内底部，外桶与壳体底部之间装有有绝缘板。

6、根据权利要求2或3所述的环保废水处理设备，其特征是：阳极内桶通过支架和底部法兰安装在阴极底部，上部通过上盖法兰连接氯气排出管路。

7、根据权利要求2或3所述的环保废水处理设备，其特征是：阳极由稀金属钛涂二氧化钌制成，阴极由双相不锈钢2205制成。

8、根据权利要求2或3所述的环保废水处理设备，其特征是：控制面板上安装PH在线测定仪，流量计和电流、电压表。

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