CN102432086A - 一种废水处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电镀废水的处理装置及方法，其通过高压脉冲电源连接的高压放电在通过电镀废水的废水处理箱内辉光放电，产生低温等离子体、高能电子、紫外光和臭氧，通过低温等离子体对电镀废水的高级强氧化反应，其能对废水进行具有高能电子碰撞、臭氧氧化、紫外光分解三种作用于一体的综合净化处理。该方法设备简单、占地面积小、投资省、能耗低、运营成本少；且不需要任何的化学反应添加剂，氧化后的污泥存量少，无二次污染；净化后的水可循环使用及达标排放。

Description

一种废水处理装置及方法

技术领域

本发明涉及对电镀废水进行处理的装置和方法。

背景技术

电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。电镀废水的成分非常复杂，除含氰（CN-）废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬（Cr）废水、含镍（Ni）废水、含镉（Cd）废水、含铜（Cu）废水、含锌（Zn）废水、含金（Au）废水、含银（Ag）废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视，已研制出了多种治理技术，通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。

目前,我国电镀废水的处理方法,主要有以下几种：（1）化学沉淀法，又分为中和沉淀法和硫化物沉淀法。（2）氧化还原处理法，分为化学还原法、铁氧体法和电解法。（3）溶剂萃取分离法。（4）吸附法。（5）膜分离法。（6）离子交换法。（7）生物处理法，包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法、植物修复法。 

    上述七类电镀废水的处理方法，通常均采用物化法的分流和综合两段处理。前段处理，一般分为三种废水：铬水、氰水和综合水（铜镍锌水）；铬水用还原剂使之变价还原，氰水用两级氧化破氰，铜镍锌水直接与前两股水汇合而成为综合水。后段处理综合水，使用碱（烧碱或石灰）、聚合氯化铝（PAC）和有机絮凝剂（PAM），基本操作是：把综合水的pH值提到10～13，迫使碱与重金属的反应向生成氢氧化物的方向进行。由于pH>9，排放口又得用酸中和使pH值降到9以下。

上述传统的处理工艺，存在许多严重的缺陷。其前段处理三种污水的划分，不符合生产实际。三种污水其实都含有彼此，只是含量高低不同而已。而后段处理综合水中，同样各种污染物都存在，无法通过使用简单的处理药剂和方法达到排放标准。其处理效果不佳。

发明内容

本发明旨在提供一种利用低温等离子体处理废水的装置及方法，以提高废水处理的效果。

本发明所述的废水处理装置，包括废水处理箱，废水处理箱的两端分别连接进水管和出水管，其特征在于：废水处理箱内***有高压放电极，高压放电极连接大功率高压脉冲电源的正极, 大功率高压脉冲电源的负极连接电镀废水处理箱的壳体。

本发明所述的电镀废水处理方法，包括如下步骤：

A、将废水过滤，滤除大颗粒的固体杂质；

B、使用压缩空气将过滤后的废水呈雾状喷入废水处理箱中；

C、控制大功率高压脉冲电源对***在废水处理箱中的高压放电极供电，使高压放电极辉光放电，产生高能量电子、等离子体、臭氧和紫外光，对喷入的废水进行综合处理；

D、经综合处理后液体流入沉淀池，使悬浮颗粒物在沉淀池中沉淀。

本发明所述的废水处理装置，通过控制大功率高压脉冲电源对高压放电极供电，高压放电极能够产生强烈的辉光放电。辉光放电能产生大量高能量电子，这些高能量电子能够对有害物质分子进行高速碰撞，能够破坏有害物质的分子结构，将大分子变成了小分子，高阶的分子变成了低阶的分子。辉光放电同时使反应器内部空间迅速产生高浓度的低温等离子体，使流入反应器内的电镀废水中物质分子全部瞬间处于活化状态，尤其对通过压缩空气呈雾状喷入的废水能够极其快速的将其完全充分活化，同时也更利于高能电子与污染物分子的碰撞。等离子体能与被高能电子破坏后的水中有机污染物小分子发生反应，直接将其氧化为CO2、水或盐，并将有机物去除；等离子体还能快速氧化电镀废水中存在的金属污染物，使其成为无污染的氧化物。此外，辉光放电同时还会伴随产生紫外线和臭氧，紫外线能够分解废水中的部分污染物，同时紫外光及臭氧能够加强对废水处理箱内的液体的污染物的催化氧化作用，还能够加强对液体的灭菌作用，进一步的提升处理装置的处理效果。废水处理箱的出水管可通入沉淀池，经沉淀池将悬浮颗粒物在沉淀后，在由沉淀池排出。 

本发明所述的电镀废水处理装置，利用辉光放电产生的等离子体的活化作用、高能电子的碰撞、臭氧氧化、紫外光分解、催化氧化等效应来迅速净化水质。等离子体具有极强氧化反应能力，是由电子、正负离子、激发态的原子、分子以及OH·自由基等粒子组成的。其自由基可无选择地与被高能电子破坏后的水中污染物小分子发生反应，直接将其氧化，金属污染物可氧化为氧化物，有机污染物可氧化为CO2、水或盐，从而将有机物污染物及金属污染物去除。所述电镀废水处理装置，处理成本低，效率高、效果好，且处理过程中无需采用物化法的分流，也不需要任何的化学反应添加剂，氧化后的污泥存量也少，净化后的水经沉淀池沉淀后，可循环使用及达标排放。

附图说明

    图1 为一种低温等离子体综合处理电镀废水的装置。

具体实施方式

实施例1，一种电镀废水的处理装置，如图1，包括有废水处理箱1，废水处理箱一端连接进水管2，另一端连接出水管3；高压放电极4***废水处理箱的腔体内，其端部位于废水处理箱的外侧与大功率高压脉冲电源5的正极连接，大功率高压脉冲电源的负极连接废水处理箱的壳体。通过控制其控制高压脉冲电源供电，高压放电极能产生强烈的辉光放电，在废水处理箱内部空间迅速产生高浓度等离子体、高能量电子、臭氧和紫外光。流入废水处理箱的电镀废水中物质分子能够全部瞬间处于活化状态，废水处理箱则利用产生的活性物质以及伴随产生的高能电子碰撞、臭氧、紫外光等来迅速净化水质。

废水处理箱的出水管可连接沉淀水池6，净化后的水可排到沉淀水池中，供循环使用或排放。

废水处理箱的进水管处可安装高压喷雾器，电镀废水通过压缩空气从高压喷雾器中呈水雾状喷入到废水处理箱中。 

所述废水处理箱最好呈倾斜设置，进水管与废水处理箱的上端连通，出水管与废水处理箱的下端连通，如图1。其使高压放电过程中，作为接受极的处理箱壳体吸附的颗粒物，能够在自重及水流的冲击下顺箱体倾斜的壁面下滑，从而方便的从出水管排出。

Claims (5)

1.一种电镀废水处理装置，包括废水处理箱，废水处理箱的两端分别连接进水管和出水管，其特征在于：废水处理箱内***有高压放电极，高压放电极连接大功率高压脉冲电源的正极, 大功率高压脉冲电源的负极连接电镀废水处理箱的壳体。

2.根据权利要求1所述的电镀废水处理装置，其特征在于：出水管后端连接有沉淀水池。

3.根据权利要求1所述的电镀废水处理装置，其特征在于：进水管入口处安装有高压喷雾器。

4.根据权利要求1所述的电镀废水处理装置，其特征在于：废水处理箱最好呈倾斜设置，进水管与废水处理箱的上端连通，出水管与废水处理箱的下端连通。

5.一种电镀废水处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

A、将电镀废水过滤，滤除大颗粒的固体杂质；

B、使用压缩空气将过滤后的废水呈雾状喷入废水处理箱中；

C、控制大功率高压脉冲电源对***在废水处理箱中的高压放电极供电，使高压放电极辉光放电，产生高能量电子、等离子体、臭氧和紫外光，对喷入的废水进行综合处理；

D、经综合处理后液体流入沉淀池，使悬浮颗粒物在沉淀池中沉淀。

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