專利名稱：一種廢水的處理方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理方法及設(shè)備，特別是有關(guān)于一種利用平板回流式的電解方式，提高電化學(xué)還原效率的電解/氧化廢水處理法，特別適用于高濃度COD(化學(xué)需氧量)的有機(jī)廢水處理。
2.污泥產(chǎn)量高由于在反應(yīng)的過(guò)程中必須添加亞鐵離子，因此在反應(yīng)結(jié)束會(huì)產(chǎn)生氫氧化鐵(Fe(OH)3)污泥，除了必須對(duì)這些污泥進(jìn)一步處理、處置外，并會(huì)造成二次污染。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種廢水的處理方法，包括以下步驟(a)將廢水及鐵鹽試劑置入一電解/氧化槽中；(b)若廢水的pH＞2.5，則在加入鐵鹽試劑后，將pH值調(diào)整到2.5以下，進(jìn)行電解氧化反應(yīng)并持續(xù)加入雙氧水；若廢水的pH＜2.5，則在加入鐵鹽試劑后直接進(jìn)行電解氧化反應(yīng)并持續(xù)加入雙氧水。
上述鐵鹽試劑的加入量為每升廢水500～5000毫克。
上述電解氧化反應(yīng)在pH值為1.5～2.5之間進(jìn)行。
上述鐵鹽試劑可為二價(jià)鐵或三價(jià)鐵試劑。
上述鐵鹽試劑為硫酸亞鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵或氯化鐵的水溶液。
本發(fā)明還提供了一種廢水處理設(shè)備，包括電解/氧化槽，電解/氧化槽的陽(yáng)極為平板不溶性陽(yáng)極；陰極為平板金屬陰極，設(shè)有使電解/氧化槽內(nèi)的廢水回流的回流泵及注加雙氧水的裝置。
上述注加雙氧水的裝置為雙氧水儲(chǔ)槽及將雙氧水儲(chǔ)槽中的雙氧水導(dǎo)入電解/氧化槽內(nèi)的定量泵。
本發(fā)明利用平板回流式電解方式，提高三價(jià)鐵在陰極的反應(yīng)速率，進(jìn)而提高電化學(xué)還原效率，并在反應(yīng)過(guò)程中連續(xù)地加入雙氧水，使之與還原所得的二價(jià)鐵可以不斷的反應(yīng)生成三價(jià)鐵，如此可使溶液中三價(jià)鐵對(duì)二價(jià)鐵的比率一直維持在高值，因此即使在較低的三價(jià)鐵濃度(1000mg/L)與較高的pH值下(pH＜2.5)，仍可維持高處理效率。相較于習(xí)知的Fenton改良法，需在較高的三價(jià)鐵濃度(30,000mg/L)與較低的pH值(pH＜1)下才能獲得高電流效率，本發(fā)明更符合經(jīng)濟(jì)效益。


附圖為本發(fā)明廢水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明設(shè)備處理過(guò)程是在電解/氧化槽1中進(jìn)行，電解/氧化槽1之材質(zhì)可為非金屬，例如是PP或PE之塑料所構(gòu)成，亦可以是金屬材質(zhì)，例如是不銹鋼或鐵的合金所構(gòu)成。電解/氧化槽之陽(yáng)極3，例如是一平板不溶性陽(yáng)極；而其陰極4，例如可由一陰極棒連接至一平板金屬陰極所構(gòu)成，以配合非金屬的電解/氧化槽；若電解/氧化槽體本身為金屬材質(zhì)，則平板金屬陰極可以不需陰極棒而直接連結(jié)于電解/氧化槽體上，陰極和陽(yáng)極的數(shù)目可依水質(zhì)之不同而調(diào)整，并不限于附圖所示的數(shù)目。根據(jù)本發(fā)明之設(shè)備，首先將廢水、鐵鹽試劑置入電解/氧化槽1中。上述鐵鹽試劑可為二價(jià)鐵或三價(jià)鐵試劑，例如是硫酸亞鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵或氯化鐵的水溶液。
啟動(dòng)回流泵2，使流經(jīng)的廢水經(jīng)回流至電解/氧化槽1，并控制適當(dāng)?shù)牧魉?。然后，將廢水pH值調(diào)整到2.5以下(若廢水pH值已小于2.5，即無(wú)須再調(diào)整pH值)，準(zhǔn)備進(jìn)行電解/氧化反應(yīng)。
接下來(lái)接通電源供應(yīng)器5，并設(shè)定陰極電流密度為10～100A/m2，同時(shí)連續(xù)加入5000～50000毫克/每升廢水·小時(shí)的雙氧水以供反應(yīng)的進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)鐵鹽濃度的范圍在1000mg/L以上，應(yīng)用在高濃度有機(jī)廢水時(shí)，COD的去除率可高達(dá)85％～98％，甚至更高。
本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，包括(1)電鍍行業(yè)、PCB行業(yè)、金屬表面處理行業(yè)含化學(xué)銅、化學(xué)鎳的廢液處理。
(2)化工行業(yè)、人造纖維紡織行業(yè)、造紙行業(yè)高濃度COD廢液處理。
(3)實(shí)驗(yàn)室高濃度有機(jī)廢液處理。
以下通過(guò)實(shí)施例與比較例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
比較例在此比較例中使用1,000mg/L的鐵離子濃度及定量注入7.7g/hr雙氧水的Fenton法來(lái)處理含苯胺廢液，苯胺在4小時(shí)后可分解98％，但是在COD去除方面并無(wú)效果，反而因?yàn)楸桨分趸虚g產(chǎn)物及雙氧水的殘留而使COD上升。詳細(xì)之操作條件與處理結(jié)果如下所示一、操作條件陽(yáng)極鈦基DSA平板電極陰極SUS304不銹鋼平板電極槽體規(guī)格16cm(L)×15cm(W)×22cm(H)廢水體積4.0L總鐵濃度1000mg/L攪拌方式pump抽液回流攪拌H2O2進(jìn)料流量0.9mL/min供電方式直流電0A電流密度陰極0A/m2，陽(yáng)極0A/m2
二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)施例在本實(shí)施例中，在其它條件都與比較例相同的情況下，僅增加電解反應(yīng)，在反應(yīng)3小時(shí)后即有80.2％的COD去除率，足見本發(fā)明利用擾流式陰極配合電解氧化反應(yīng)的方式，并持續(xù)地加入雙氧水，確實(shí)可使反應(yīng)一直處于高電流效率，而提升了有機(jī)污染物去除效率。詳細(xì)操作條件與處理結(jié)果如下所示一、操作條件陽(yáng)極鈦基DSA平板電極陰極SUS304不銹鋼平板電極槽體規(guī)格16cm(L)×15cm(W)×22cm(H)廢水體積4.0L總鐵濃度1000mg/L攪拌方式pump抽液回流攪拌H2O2進(jìn)料流量0.9mL/min供電方式直流電8A電流密度陰極66.7A/m2，陽(yáng)極66.7A/m2二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

權(quán)利要求
1.一種廢水的處理方法，包括以下步驟(a)將廢水及鐵鹽試劑置入一電解/氧化槽中；(b)若廢水的pH＞2.5，則在加入鐵鹽試劑后，將pH值調(diào)整到2.5以下，進(jìn)行電解氧化反應(yīng)并持續(xù)加入雙氧水；若廢水的pH＜2.5，則在加入鐵鹽試劑后直接進(jìn)行電解氧化反應(yīng)并持續(xù)加入雙氧水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是鐵鹽試劑的加入量為每升廢水500～5000毫克。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征是上述電解氧化反應(yīng)在pH值為1.5～2.5之間進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是上述鐵鹽試劑可為二價(jià)鐵或三價(jià)鐵試劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是上述鐵鹽試劑為硫酸亞鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵或氯化鐵的水溶液。
6.一種廢水處理設(shè)備，其特征是包括電解/氧化槽，電解/氧化槽的陽(yáng)極為平板不溶性陽(yáng)極；陰極為平板金屬陰極，設(shè)有使電解/氧化槽內(nèi)的廢水回流的回流泵及注加雙氧水的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征是注加雙氧水的裝置為雙氧水儲(chǔ)槽及將雙氧水儲(chǔ)槽中的雙氧水導(dǎo)入電解/氧化槽內(nèi)的定量泵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種廢水處理方法，包括以下步驟將廢水及鐵鹽試劑置入一電解/氧化槽中；將pH值調(diào)整到2.5以下，進(jìn)行電解氧化反應(yīng)并持續(xù)加入雙氧水。本發(fā)明還提供了一種廢水處理設(shè)備，包括電解/氧化槽，電解/氧化槽的陽(yáng)極為平板不溶性陽(yáng)極；陰極為平板金屬陰極，設(shè)有使電解/氧化槽內(nèi)的廢水回流的回流泵及注加雙氧水的裝置。本發(fā)明利用平板回流式電解方式，提高三價(jià)鐵在陰極的反應(yīng)速率，進(jìn)而提高電化學(xué)還原效率，并在反應(yīng)過(guò)程中連續(xù)地加入雙氧水，使之與還原所得的二價(jià)鐵可以不斷的反應(yīng)生成三價(jià)鐵，如此可使溶液中三價(jià)鐵對(duì)二價(jià)鐵的比率一直維持在高值，因此即使在較低的三價(jià)鐵濃度(1000mg/L)與較高的pH值下(pH＜2.5)，仍可維持高處理效率。相較于習(xí)知的Fenton改良法，需在較高的三價(jià)鐵濃度(30,000mg/L)與較低的pH值(pH＜1)下才能獲得高電流效率，本發(fā)明更符合經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C02F1/461GK1412124SQ0214775
公開日2003年4月23日 申請(qǐng)日期2002年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月28日
發(fā)明者盧明俊, 黃耀輝, 張暉 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)