專利名稱：一種堿性廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理工藝，具體是指堿性廢水處理工藝。
背景技術(shù)：
在化工、輕工等生產(chǎn)過程中，常常產(chǎn)生各類堿性廢水，如堿性尾氣洗滌廢水、含氨廢水、印染行業(yè)的堿減量水洗廢水等，有的還含有一定有機物，CODcr很高。傳統(tǒng)的堿性廢水處理方法是中和，含有機物時還配有生物處理單元，但堿性過高的廢水，中和時產(chǎn)生大量的鹽，將嚴(yán)重影響生物處理效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種堿性廢水的電化學(xué)處理方法，以脫除陽離子的方法消除堿性，由于電化學(xué)的作用，還可降低廢水的CODcr，處理后尾水的鹽濃度不增加；由于不使用無機酸進行中和，還可回收堿，處理成本可大幅度降低。
本發(fā)明的目的是通過以下方法來實現(xiàn)的。
一種堿性廢水的處理方法，它由下列步驟組成步驟A在一個電解槽中，中間有陽離子交換膜將其分隔成陽極室和陰極室，在陽極室中置有陽極，在陰極室中置有陰極，并在陽極室中加入廢水，在陰極室中加入堿性或酸性電解液，分別用泵進行循環(huán)，步驟B接通直流電源，在陽極室和陰極室分別發(fā)生如下反應(yīng)
陰極陽極步驟C電解一定時間后，取陽極室中的廢水測試，當(dāng)廢水的pH達(dá)到要求值時，即完成處理。
上述的堿性廢水處理方法，陽極室的廢水循環(huán)回路上可以有加熱裝置，以控制陽極室電解液的溫度，陽極室的溫度可以是10～70℃。
上述的堿性廢水處理方法，陰極室的電解液循環(huán)回路上可以有加熱蒸餾裝置，將揮發(fā)性堿蒸餾回收。
在電場作用下H2O離解成H+和OH-，H+在陰極上得到電子生成H2，OH-在陽極上放電，生成新生態(tài)〔O〕和H+，新生態(tài)〔O〕可以氧化陽極室內(nèi)還原性物質(zhì)而降低廢水中的COD，生成的H+又可降低廢水的pH值。
同時，廢水中的陽離子如Na+、NH4+等在直流電場的作用下穿過陽離子交換膜進入陰極室，Na+陽離子于陰極室與OH-結(jié)合生成氫氧化鈉而回收；NH4+等揮發(fā)性成分可通過蒸餾裝置回收；當(dāng)陰極室中加入的是酸性電解質(zhì)，則各種陽離子也可與陰室中的酸生成鹽溶液而得以回收。
電加熱器可以控制陽極室廢水的溫度。
陽極室和陰極室料液經(jīng)一定時間循環(huán)后，取樣，當(dāng)料液pH到要求值時，停止操作，放出廢水進行分析。
本發(fā)明的堿性廢水處理方法設(shè)備簡單，不需加酸中和，廢水中的堿可以回收利用，降低了廢水的處理成本，減少了對環(huán)境的污染。


圖1為本發(fā)明的堿性廢水處理方法的電解槽裝置示意圖，其中1為電解槽；2為陽離子交換膜；3為陽極；4為陰極；5為循環(huán)泵；6為加熱器；7為蒸餾裝置；8為陽極室；9為陰極室；A為處理后廢水；B為回收的堿液；C為揮發(fā)性堿性物；D為熱媒。
具體實施例方式
以下通過實施例對本發(fā)明作進一步詳述。
實施例1環(huán)氧丙烷堿洗廢水，pH＝12，CODcr＝14700mg/L，取廢水600ml置于反應(yīng)器陽室中，取0.5％NaOH溶液600ml置于反應(yīng)器陰室中，離子交換膜為非均相陽離子交換膜，規(guī)格為0.2×0.4m，陽室和陰室循環(huán)液流量均為20L/h，陽極室廢水溫度為10℃，直流電場電壓7V，工作電流3.5A，循環(huán)時間1.5h。停機后取樣分析，處理后水pH＝6，CODcr＝7480mg/L。
實施例2環(huán)氧丙烷堿洗廢水，pH＝12，CODcr＝17550mg/L，取廢水600ml置于反應(yīng)器陽室中，取0.5％NaOH溶液600ml置于反應(yīng)器陰室中，離子交換膜為均相陽離子交換膜，規(guī)格為0.2×0.4m，陽室和陰室循環(huán)液流量均為20L/h，用加熱器控制陽極室廢水溫度為70℃，直流電場電壓4V，工作電流0.75A，循環(huán)時間1.5h時，取樣分析pH＝8，CODcr＝10300mg/L；循環(huán)時間3h時，取樣分析pH＝6，CODcr＝5325mg/L。
實施例3熒光粉生產(chǎn)廢水，pH＝10，NH3-N＝9134mg/L，取廢水600ml置于反應(yīng)器陽室中，取0.5％NaOH溶液600ml置于反應(yīng)器陰室中，離子交換膜為非均相陽離子交換膜，規(guī)格為0.2×0.4m，陽室和陰室循環(huán)液流量均為20L/h，用加熱器控制陽極室廢水溫度為40℃，蒸餾裝置加熱水溫度為90℃，直流電場電壓4.5V，工作電流0.9A，循環(huán)時間2h。
循環(huán)期間，蒸餾裝置氣體排口排出大量氨(工業(yè)裝置即可通過氣體壓縮系統(tǒng)予以回收)。
停機后取樣分析，處理后水pH＝6.5，NH3-N＝523mg/L。
實施例4熒光粉生產(chǎn)廢水，pH＝10，NH3-N＝9134mg/L，取廢水600ml置于反應(yīng)器陽室中，取6％HCl溶液600ml置于反應(yīng)器陰室中，離子交換膜為非均相陽離子交換膜，規(guī)格為0.2×0.4m，陽室和陰室循環(huán)液流量均為20L/h，直流電場電壓4.5V，工作電流0.9A，循環(huán)時間2h。停機后取樣分析，處理后水pH＝6.5，NH3-N＝523mg/L。
更換陽室廢水，廢水量和工作參數(shù)不變，陰室循環(huán)液照舊，繼續(xù)循環(huán)處理。完畢后第三次更換廢水，廢水量和工作參數(shù)不變，陰室循環(huán)液照舊，繼續(xù)循環(huán)處理。完畢后停機，取樣分析，陰室溶液含NH4Cl＝3.9％。
實施例5化纖堿減量水洗廢水，pH＝13，CODcr＝2870mg/L，取廢水600ml置于反應(yīng)器陽室中，取0.5％NaOH溶液600ml置于反應(yīng)器陰室中，離子交換膜為非均相陽離子交換膜，規(guī)格為0.2×0.4m，陽室和陰室循環(huán)液流量均為40L/h，直流電場電壓4.5V，工作電流0.9A，循環(huán)時間1.5h時，取樣分析pH＝10，CODcr＝1740mg/L；循環(huán)時間3h時，取樣分析pH＝7.5，CODcr＝825mg/L；循環(huán)時間4.5h時，取樣分析pH＝5.5，CODcr＝224mg/L。
實施例6含鉀廢水，pH＝12，K+濃度＝3470mg/L，取廢水600ml置于反應(yīng)器陽室中，取0.5％KOH溶液600ml置于反應(yīng)器陰室中，離子交換膜為非均相陽離子交換膜，規(guī)格為0.2×0.4m，陽室和陰室循環(huán)液流量均為40L/h，用加熱器控制陽極室廢水溫度為50℃，直流電場電壓4.5V，工作電流0.9A，循環(huán)時間1.5h時，取樣分析pH＝10，CODcr＝1740mg/L；循環(huán)時間3h時，取樣分析pH＝6.5，K+濃度＝125mg/L，陰室KOH溶液濃度0.98％(K+被富集回收)。
權(quán)利要求
1.一種堿性廢水的處理方法，其特征是它由下列步驟組成步驟A在一個電解槽中，中間有陽離子交換膜將其分隔成陽極室和陰極室，在陽極室中置有陽極，在陰極室中置有陰極，并在陽極室中加入廢水，在陰極室中加入堿性或酸性電解液，分別用泵進行循環(huán)，步驟B接通直流電源，在陽極室和陰極室分別發(fā)生如下反應(yīng)陰極陽極步驟C電解一定時間后，取陽極室中的廢水測試，當(dāng)廢水的pH達(dá)到要求值時，即完成處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性廢水處理方法，其特征是陽極室的電解液在10-70℃進行電解。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性廢水處理方法，其特征是在陰極室的電解液循環(huán)回路上有加熱蒸餾裝置，將揮發(fā)性堿蒸餾回收。
全文摘要
一種堿性廢水的處理方法，其特征是它由下列步驟組成步驟A在一個電解槽中，中間有陽離子交換膜將其分隔成陽極室和陰極室，在陽極室中置有陽極，在陰極室中置有陰極，并在陽極室中加入廢水，在陰極室中加入堿性或酸性電解液，分別用泵進行循環(huán)，步驟B接通直流電源，在陽極室和陰極室分別發(fā)生如下反應(yīng)H
文檔編號C02F1/04GK1554591SQ200310112730
公開日2004年12月15日 申請日期2003年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月24日
發(fā)明者趙玉明, 陳慧婷, 張梅玲 申請人:南京大學(xué)