[发明专利]工业废水电化学联合阳极处理方法

说明书

技术领域

本发明工业废水电化学联合阳极处理方法，属环境保护技术领域，具体涉及工业废水处理技术。

背景技术

随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁地球的生态环境以及人类的健康和安全。尤其是污水中污染物的成分越来越复杂，性质多变，如由焦化、染料、制药、有机化学品合成、造纸、钢铁、金属加工、汽车等工业过程排放的污水及垃圾填埋场晚期渗滤液等，具有毒性高、浓度大且难生物降解的特点，治理难度很大，利用传统的水处理技术对这些污水的处理难以获得满意的效果甚至完全失效。电化学处理技术正是由于处理这类高浓度难降解污染物的需要而发展起来的新兴处理技术。该技术是通过运用电化学的基本原理和方法生成具有极强氧化能力的自由基(如羟基自由基·OH)和Fe²⁺相互配合在电解槽内将废水中的大分子难降解有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质甚至直接降解成为二氧化碳、水及无机离子。电化学处理技术具有占地面积小，反应条件温和、有机物矿化效果好及操作运行方便的特点，是近几十年来发展较快的一种新技术。

影响电化学处理效率最重要的因素为电极材料，电极材料的选用在电化学处理技术中处于核心地位。目前国内外的研究主要集中在阳极方面，研制出可溶性的阳极材料和不可溶性的阳电极材料，并已应用于废水处理中。程正东（中国专利：CN86106414）采用铁板作为电解的极板材料处理含钒铬废水，在该专利中铁极板发生电化学溶解产生亚铁离子将六价铬还原成三价铬，阴极反应将五价钒还原成四价钒，氢氧化铁吸附五价钒，最后铬、钒和铁以氢氧化物形式沉淀，获得Cr。由此可见，铁极板属于可溶性阳电极材料，长期使用极板消耗很大，且水处理效率很低，处理后的水质呈绿色或黄色，难以在废水处理领域中实际应用。刘玉秀等（腐蚀科学与防护技术，2003，Vol.15,No.3:141-143）为了能解决A3钢电极材料在电化学过程中的腐蚀行为，建议采用硫酸盐还原菌，该方法能很好的降低A3钢电极材料在水处理过程中的腐蚀消耗速率，但在实际水处理应用方面依然存具体问题。 张英志（专利申请号：201010622670.9）采用钛阳极处理高浓度工业废水，钛阳极属于不可溶性电极材料，能有效解决A3钢等铁性极板在电化学水处理过程中易溶解消耗的问题，但该专利在实施过程中需向电解槽中加入酸性介质，并在处理后的水中投加碱性介质以保证排出的水酸碱度正常。另外不可溶性电极材料如钛阳极在实际的应用中存在的不足还在于：1，水处理过程中废水的挥发量大，得水率低；2，能耗较高；3，对于高浓度废水，如废水中COD_Cr达到甚至超过100000mg/L时，出水水质不稳定。

发明内容：

本发明的目的是提供一种工业废水电化学联合阳极处理方法，确保处理后的废水能达到国家对工业水污染物中COD_Cr、油含量及色度等排放标准的要求，经后续过滤和废水深度处理后即可达到国家污水再生利用标准（GB/T50335-2002）。

本发明一种工业废水的电化学联合阳极处理方法，是将通过调节池预处理的工业废水在电化学处理槽内对该废水介质进行电化学处理的方法，通过向电化学处理槽内废水介质分别添加适量的NaCl，保持废水介质的电导率≥ 800 μs/cm、 添加聚丙烯酰胺0.01-1 mg/L为还原絮凝剂；电化学处理槽使用直流电，工作电压为10－30伏，采用铁板阴极，采用由可溶性铁板阳极和不溶性钛板阳极组成的联合阳极，所述的联合阳极由以下两种方式组成，交替工作：其一，由可溶性铁阳极和不溶性钛阳极一起通电，共同工作；其二，可溶性铁阳极和不溶性钛阳极板分别通电单独工作；在室温条件下对电化学处理槽内废水介质进行电化学氧化还原处理，使废水中的大分子难降解有机物氧化降解；使废水中金属阳离子成氢氧化物沉淀；使处理后的废水油含量降为零，COD_Cr降至200mg/L以内，确保处理后的废水能达到国家对工业水污染物中COD_Cr、油含量及色度等排放标准的要求。

所述铁板阴极与可溶性铁板阳极和不溶性钛板阳极组成的联合阳极的面积比为1：0.5-2。

所述可溶性铁阳极和不可溶性钛阳极一起通电，共同工作时，不溶性钛阳极与可溶性铁阳极的面积比为1: 0.5-4。

所述可溶性铁阳极和不可溶性钛阳极一起通电，共同工作时，不溶性钛阳极与可溶性铁阳极的工作时间比为1:1-5。

所述阴、阳极板板面电流密度分别控制在1-10mA/cm²。