CN108502988A - 一种用于提高有机废水处理效果的电解方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于提高有机废水处理效果的电解方法，属于废水处理技术领域，包括如下步骤：①电解池的填充：将调控材料填充入电解池中；所述调控材料由若干种助剂混合后经发泡成型；所述助剂包括有聚醚、TDI、水、三乙醇胺、活性炭、发泡剂和泡沫稳定剂；②电解改性：将废水通入电解池中进行电解改性；③絮凝沉淀：将步骤②处理后的废水导出，加入絮凝剂后进行絮凝沉淀。该电解方法用于对有机废水进行絮凝之前的电解改性处理，尤其适用于高浓度的有机废水，能够使电解池中的电场均匀分布，以较低成本/较好效果实现了有机废水的可絮凝化。

Description

一种用于提高有机废水处理效果的电解方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体地指一种用于提高有机废水处理效果的电解方法。
背景技术
电絮凝法是利用电的解离作用，在化学凝聚剂的协助下，除去废水中的污染物或把有毒物转化为无毒物的一种废水处理方法，其反应原理是以铝、铁等金属为阳极，在直流电的作用下，阳极被溶蚀，产生Al、Fe等离子，在经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程，发展成为各种羟基络合物、多核羟基络合物以至氢氧化物，使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离.同时，带电的污染物颗粒在电场中泳动，其部分电荷被电极中和而促使其脱稳聚沉。废水进行电解絮凝处理时，不仅对胶态杂质及悬浮杂质有凝聚沉淀作用，而且由于阳极的氧化作用和阴极的还原作用，能去除水中多种污染物。
作为目前研究比较多的水处理方法之一，现有技术中大多数采用一步法的电絮凝方法，没有将电解改性与絮凝沉淀分开，工程实施的时候会增加占地面积，如申请号为CN201510271605.9的中国发明专利公开了一种异位絮凝点絮凝装置和异位电絮凝方法，其包括槽体、位于所述槽体内部的至少一对电极板，异位絮凝电絮凝装置还具有气体通入管，方法是将酸性气体通过气体通入管通入到废水中以实现异位絮凝。
也有现有技术从增大接触面积的角度考虑对传统电解池进行改进，如申请号为200620106259.5的中国实用新型专利公开了一种金属发泡电池，其电解池内部填充有一刚性、可导电的金属发泡体，能够增大电池板与电解液的接触面积，以减少电解液的容量和电池体积，同时保持足够的机械强度二氯甲烷。
发明内容
针对上述技术问题，本发明所述的用于提高有机废水处理效果的电解方法用于对有机废水进行絮凝之前的电解改性处理，尤其适用于高浓度的有机废水，能够使电解池中的电场均匀分布，以较低成本/较好效果实现了有机废水的可絮凝化。
为实现上述目的，本发明所设计的一种用于提高有机废水处理效果的电解方法，包括如下步骤：
①电解池的填充：将调控材料填充入电解池中；
所述调控材料由若干种助剂混合后经发泡成型；
所述助剂包括有聚醚、TDI、水、三乙醇胺、活性炭、发泡剂和泡沫稳定剂；
②电解改性：将废水通入电解池中进行电解改性；
③絮凝沉淀：将步骤②处理后的废水导出，加入絮凝剂后进行絮凝沉淀。
实际操作时，将助剂搅拌混合后加入到电解池内，发泡处理后放置一段时间硬化，然后做简单修剪即可投入使用，成型后的调控材料是一种多孔材料，活性炭均匀的分布在其内部，使得电解池内电场分布更均匀，微观视角下的电解条件更可控。
聚醚又称聚乙二醇醚，是目前销售量最大的一种合成油。它是以环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等为原料，在催化剂作用下开环均聚或共聚制得的线型聚合物。
TDI全称Toluene-2,4-diisocyanate；2,4-tolylene diisocyanate是甲苯二异氰酸酯的英文缩写，为无色到淡黄色透明液体。
絮凝剂为硫酸亚铁、聚铁、聚铝、PAM、氢氧化钠等物质。
聚铁（PAFC）是在铝盐和铁盐混凝水解机理的基础上开发出来的一种无机高分子混凝剂净水材料，依据协同增效原理,加入单质铁离子或三氧化铁和其它含铁化合物复合而成的一种新型高效混凝剂.它集铝盐和铁盐各自优点,对铝离子和铁离子的形态都有明显改善,聚合程度大为提高。
聚铝颜色呈黄色或淡黄色、深褐色、深灰色树脂状固体。该产品有较强的架桥吸附性能，在水解过程中，伴随发生凝聚，吸附和沉淀等物理化学过程。聚合氯化铝与传统无机混凝剂的根本区别在于传统无机混凝剂为低分子结晶盐，而聚合氯化铝的结构由形态多变的多元羧基络合物组成，絮凝沉淀速度快，适用PH值范围宽，对管道设备无腐蚀性，净水效果明显，能有效支除水中色质SS、COD、BOD及砷、汞等重金属离子，该产品广泛用于饮用水、工业用水和污水处理领域。
PAM是Polyacrylamide的缩写，中文名字聚丙烯酰胺。PAM是国内常用的非离子型高分子絮凝剂，分子量150万－2000万，商品浓度一般为8%。有机高分子絮凝剂具有在颗粒间形成更大的絮体由此产生的巨大表面吸附作用。
作为上述技术方案的优选，所述聚醚、TDI、水、三乙醇胺、活性炭、发泡剂和泡沫稳定剂的质量比为：聚醚：TDI：水：三乙醇胺：活性炭：发泡剂：泡沫稳定剂= 100:(35-55):(2-5):(0.1-0.8):(10-60):(0.1-20):(0.5-1.5)。
作为上述技术方案的优选，所述发泡剂为二氯甲烷，所述泡沫稳定剂为硅油。
作为上述技术方案的优选，步骤②向废水中加入改性剂。
将改性剂加入到废水中并混合均匀后，将废水在一定的电压电流条件下电解一段时间，改性剂根据废水成分不同做调整，也可不加改性剂直接电解改性。
作为上述技术方案的优选，所述改性剂为醋酸、醋酸钠、乙醇、甲醛、铁离子、亚铁离子、镁离子、卤素离子中的一种或几种的混合物。
理论上来讲，改性剂为能与废水中有机物发生电化学反应的物质即可。
作为上述技术方案的优选，加入所述改性剂的质量与废水的体积比为(0.5~2)g/100ml。
作为上述技术方案的优选，所述改性剂在进行电解改性之前加入到废水中。
作为上述技术方案的优选，步骤②中电解的电压为5~50V。
作为上述技术方案的优选，所述电解池中电极板的间距为10~20cm。
作为上述技术方案的优选，所述电解池中的电极材料为石墨或钛。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
①成型后的调控材料是一种多孔材料，活性炭均匀的分布在其内部，使得电解池内电场分布更均匀，微观视角下的电解条件更可控；
②填料中活性炭颗粒间的间距可根据活性炭的用量来调控，对于不同的有机废水可选择不同的活性炭颗粒间距；
③针对不同的有机物质添加不同的改性剂，使得处理后的有机成分更易与水絮凝分离；
④将改性后的废水，采用常规的絮凝沉淀进行处理，与现有工艺结合紧密，容易工业化
⑤该方法尤其对高浓度废水有较好的效果，为高浓度废水低成本处理的一种方法。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
实施例1~4为用于提高有机废水处理效果的电解方法，包括如下步骤：
①电解池的填充：将聚醚、TDI、水、三乙醇胺、活性炭、发泡剂和泡沫稳定剂混合均匀，倒入电解池内进行发泡，放置硬化后进行简单修剪使其与电解池内轮廓相适配；
②电解改性：将废水通入电解池中进行电解改性，其中，实施例1不加入任何改性剂，实施例2~4在电解改性之前向废水中加入改性剂。
表1~表4分别为本发明实施例中所述电解方法的相关参数数值。
表1 实施例1~4所述助剂及其质量比
表2 实施例1~4所述改性剂及其与水的质量体积比
表3 实施例1~4所述电解改性参数
表4 实施例1~4所述废水种类及絮凝参数
由表1~表4可知，采用本发明所述电解方法处理后的废水，使得电解池内电场分布更均匀，其絮凝的COD去除率可达56%以上；添加改性剂后，COD去除率有所提升，电解改性后的废水，采用常规的絮凝沉淀进行处理，与现有工艺结合紧密，更加容易工业化。

Claims (10)

1.一种用于提高有机废水处理效果的电解方法，其特征在于，包括如下步骤：
①电解池的填充：将调控材料填充入电解池中；
所述调控材料由若干种助剂混合后经发泡成型；
所述助剂包括有聚醚、TDI、水、三乙醇胺、活性炭、发泡剂和泡沫稳定剂；
②电解改性：将废水通入电解池中进行电解改性。
2.根据权利要求1所述的一种用于提高有机废水处理效果的电解方法，其特征在于：所述聚醚、TDI、水、三乙醇胺、活性炭、发泡剂和泡沫稳定剂的质量比为：聚醚：TDI：水：三乙醇胺：活性炭：发泡剂：泡沫稳定剂= 100:(35-55):(2-5):(0.1-0.8):(10-60):(0.1:20):(0.5-1.5)。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于提高有机废水处理效果的电解方法，其特征在于：所述发泡剂为二氯甲烷，所述泡沫稳定剂为硅油。
4.根据权利要求1所述的一种用于提高有机废水处理效果的电解方法，其特征在于：步骤②向废水中加入改性剂。
5.根据权利要求4所述的一种用于提高有机废水处理效果的电解方法，其特征在于：所述改性剂为醋酸、醋酸钠、乙醇、甲醛、铁离子、亚铁离子、镁离子、卤素离子中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求4或5所述的一种用于提高有机废水处理效果的电解方法，其特征在于：加入所述改性剂的质量与废水的体积比为(0.5~2)g/100ml。
7.根据权利要求4或5所述的一种用于提高有机废水处理效果的电解方法，其特征在于：所述改性剂在进行电解改性之前加入到废水中。
8.根据权利要求1或4所述的一种用于提高有机废水处理效果的电解方法，其特征在于：步骤②中电解的电压为5~50V。
9.根据权利要求1所述的一种用于提高有机废水处理效果的电解方法，其特征在于：所述电解池中电极板的间距为10~20cm。
10.根据权利要求1所述的一种用于提高有机废水处理效果的电解方法，其特征在于：所述电解池中的电极材料为石墨或钛。
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