CN109179596A - 电镀废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电镀废水的处理方法，包括如下步骤：采用电催化氧化对电镀废水原水进行处理。本发明的有益效果是：工艺简单，利于控制操作。

Description

电镀废水的处理方法
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种电镀废水的处理方法。
背景技术
电镀废水的成分非常复杂，除含氰（CN）废水、重金属废水和酸碱废水外，还有有机废水（COD）,是危害性极大的废水类别。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高，电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制阶段，资源回收利用和闭路循环将是发展的主要方向。
目前电镀废水的处理方法多数为化学沉淀法、电解法等，处理出水的重金属、COD等难达标。电镀废水中含有很多有机物，如有机胺、有机酸、有机磷等等，原水COD在300-800mg/L，经过常规的物化处理之后，COD一般在100-300mg/L，若经过生化处理，则可以进一步降低至40-150mg/L之间。因为电镀废水的可生化性较差，常规的生化工艺很难将电镀废水COD处理至50mg/L以下。即使部分电镀废水，通过对生化工艺进行优化，可以在气温较高时(室温>10℃)达到理想的处理效果(出水COD<50mg/L)，也会在多种因素的影响下导致处理效果变差。
芬顿氧化是在酸性条件下(pH=2～4)利用二价铁离子催化双氧水分解为羟基自由基，利用羟基自由基对各种有机物进行氧化分解，然后将废水调节至碱性(pH>9),加入混凝剂絮凝剂进行固液分离。
铁碳微电解也是在酸性条件下，利用铁和碳组成的微电池产生的电位差，对有机物进行氧化分解，然后调节至碱性进行固液分离。
芬顿氧化和铁碳微电解在氧化分解有机物的过程中，均会产生大量污泥。而电镀污泥属于危险废物，会导致综合处理成本大幅上升。
另一方面，芬顿氧化工艺中均需要多次调节酸碱，所以工艺复杂，需要工作人员持续操作，人工成本很高。
另外，传统的电“催化氧化”技术存在多种缺陷：第一是采用平板电极，所需要的电流密度高，能耗太高；第二是采用铁板作为电极，对有机物的去除也仅是靠吸附，对有机物的氧化能力差；第三是通过在阴阳极之间增加催化剂填料或者将阳极做成三维结构，以提高催化活性，但这种结构的制造成本高，而且电极表面容易被污染物附着堵塞，导致催化活性失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电镀废水的处理方法，其工艺简单。
为实现上述目的，本发明的技术方案是
一种电镀废水的处理方法，包括如下步骤：采用电催化氧化对电镀废水原水进行处理。
优选地，在电催化氧化之前包括如下步骤：pH调节，将电镀废水原水pH调整为酸性。
优选地，电催化氧化时，阳极从水中吸电子，阴极给氧分子供电子，将水、氧分子催化为羟基自由基、臭氧，进而降解电镀废水中的有机物。
优选地，阳极为钛基钌铱电极，阴极为碳毡或石墨电极。
优选地，钛基钌铱电极以钛作为基材，基材表面涂覆有钌氧化物和铱氧化物的混合物。
优选地，电催化氧化时，电流密度为150～300A/m2，供电电流为直流电。
优选地，电催化氧化时，向电镀废水原水中鼓入空气，搅动电镀废水，使液体均匀混合、降低浓差极化，同时使得氧分子在阴极表面还原成双氧水。
优选地，电催化氧化在常温下进行。
本发明的工作原理为：
电催化氧化时，
阳极：
H2O→·OH+H++e
Org+·OH→product
2·OH→H2O+1/2O2
3H2O→O3（g）+6e+6H+
O2+H2O→O3（aq）+2e+2H+
阴极：
吸附在催化剂表面的O2通过捕获电子，形成过氧基例子O2-，然后通过在溶液中的一系列反应生成H2O2：
O2+e→O2 -
或O2+H+→HO2
2HO2→H2O2+O2
O2 -+HO2·→O2+HO2 -
HO2 -+H+→H2O2
H2O2-e→HO·+OH-
不同于芬顿法和铁碳微电解法，电催化氧化法在使用过程中不产生固体废物。
本发明所用的阳极为钛基钌铱电极，即以钛作为基材，表面涂覆钌氧化物与铱氧化的混合物，选用该阳极是因为，电镀废水的含盐量较高，特别是氯离子含量也高，而该电极是最好的析氯电极，可以将氯离子转换为活性氯，从而提高氧化效率。此外，该阳极使用寿命长，且析氧电位高，相比其他电极，其阳极产生的氧气要少，电流使用效率高。
本发明的电流密度为150～300A/m2。电流密度过高会有明显的副作用。电流高时，会直接将双氧水氧化为氧气，反应如下：
阳极：H2O2+2e→2H-+O2
该反应将大大降低双氧水的利用率。电流密度过小，电催化反应时间将会增长，不利于工业化应用。
本发明的供电电源为直流电源。
本发明的反应一般在常温下进行。温度升高，反应会加速，但温度超过60℃，将对阳极的寿命有不利影响。所以一般在常温下进行。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)提高了对有机物的氧化能力，增强了COD（尤其是络合剂）的去除率，提高了B/C比值。
2)不另外增加污泥量。催化过程中不投加其他药剂，因此不会额外产生污泥。
3)工艺简单，利于控制操作。
4）运行成本低。电镀废水的盐分高，因此其电导率很高，在采用电催化氧化进行处理时，电荷利用效率更高，成本更低。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明具体实施的技术方案是：
一种电镀废水的处理方法，包括如下步骤：采用电催化氧化对电镀废水原水进行处理。
在电催化氧化之前包括如下步骤：pH调节，将电镀废水原水pH调整为酸性。
电催化氧化时，阳极从水中吸电子，阴极给氧分子供电子，将水、氧分子催化为羟基自由基、臭氧，进而降解电镀废水中的有机物。
阳极为钛基钌铱电极，阴极为碳毡或石墨电极。
钛基钌铱电极以钛作为基材，基材表面涂覆有钌氧化物和铱氧化物的混合物。
电催化氧化时，电流密度为150～300A/m2，供电电流为直流电。
电催化氧化时，向电镀废水原水中鼓入空气，搅动电镀废水，使液体均匀混合、降低浓差极化，同时使得氧分子在阴极表面还原成双氧水。
电催化氧化在常温下进行。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电镀废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
采用电催化氧化对电镀废水原水进行处理。
2.根据权利要求1所述的电镀废水的处理方法，其特征在于，在电催化氧化之前包括如下步骤：
pH调节，将电镀废水原水pH调整为酸性。
3.根据权利要求2所述的电镀废水的处理方法，其特征在于，
电催化氧化时，阳极从水中吸电子，阴极给氧分子供电子，将水、氧分子催化为羟基自由基、臭氧，进而降解电镀废水中的有机物。
4.根据权利要求3所述的电镀废水的处理方法，其特征在于，
阳极为钛基钌铱电极，阴极为碳毡或石墨电极。
5.根据权利要求4所述的电镀废水的处理方法，其特征在于，
钛基钌铱电极以钛作为基材，基材表面涂覆有钌氧化物和铱氧化物的混合物。
6.根据权利要求5所述的电镀废水的处理方法，其特征在于，
电催化氧化时，电流密度为150～300A/m2，供电电流为直流电。
7.根据权利要求6所述的电镀废水的处理方法，其特征在于，
电催化氧化时，向电镀废水原水中鼓入空气，搅动电镀废水，使液体均匀混合、降低浓差极化，同时使得氧分子在阴极表面还原成双氧水。
8.根据权利要求7所述的电镀废水的处理方法，其特征在于，
电催化氧化在常温下进行。
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