[发明专利]一种用于废水处理的微电解组合工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于废水处理的微电解组合工艺，特别是指分别在PH=3～5的酸性条件下运行和在PH=8～12碱性条件下运行的微电解处理方法的组合应用。

技术背景

成分较简单、生物降解性略好、浓度较低的废水可通过传统的工艺得到处理，而浓度高、难以生物降解的废水治理在技术和经济上困难很大，例如医药、印染、石油化工等废水都含有毒性和稳定性强的污染物，采用常规的物理、化学和生物方法处理这类含有有害物质和难于生物降解的有机污染物的工业废水，成本高，效率低，吨水处理费用高(如采用焚烧法处理硝基苯废水)。高昂的处理费用以及没有合适的处理方法使得大量难降解有机废水得不到有效处理而排放，造成严重的环境污染。而长期不充分正视和重视环境问题，将严重制约人类的可持续发展。

以铁碳微电极在酸性条件下处理废水，除可直接降低废水中COD外，还能削弱乃至消除废水中影响微生物活性的有毒物质，使不可生化处理的废水转变成可生化处理废水，使难生化处理废水变成易生化处理，成为生化处理废水前预处理的重要手段。中国专利ZL 200910038783.1(本申请的发明人)和ZL 201110050540.7(本申请的发明人)分别公开了一种新型的微电极和微电解反应器，其以独特组份和结构实现了在酸性条件下微电解处理工业废水的工业化应用，在若干企业治理工程中取得良好效果。

但是，对于某些高浓度大分子有机污染废水、高盐分高氨氮废水、含难降解苯环的有机废水、以及成份复杂的园区综合废水，现今已公开的采用单一酸性微电解预处理或其它的处理仍难于达到满意的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种组合的处理方式，以克服单一处理工艺的缺陷。

为了实现本发明的目的，本申请的发明人经大量研究发现，采用酸性条件下微电解与碱性条件下微电解相组合的处理方式，可显著提高处理效果与处理效率。

因此，本发明提供了一种用于废水处理的微电解组合工艺，该微电解组合工艺包括：在pH为3～5的酸性条件下在酸性微电解反应池中对废水进行酸性微电解处理、以及在pH为8～12碱性条件下在碱性微电解反应池中对废水进行碱性微电解处理；其中，酸性微电解反应池中装有酸性微电极，该酸性微电极为铁碳微电极；碱性微电解反应池中装有碱性微电极，该碱性微电极包括负载于多孔性载体上的粉状阳极材料和粉状阴极材料。

在本发明的微电解组合工艺中，上述的酸性微电极和碱性微电极可以分别盛装在由滤布制成、且其上均布有50～300目的孔以保证透气透水性的耐蚀网袋中。其中，袋装的酸性微电极和袋装的碱性微电极分别置于酸性微电解反应池下部所设的支撑隔栅上和碱性微电解反应池下部所设的支撑隔栅上。这样的结构可以防止微电极的沉积，从而提高微电解反应的效率和微电极材料的使用寿命，而且利于微电极材料的更换。

优选地，在本发明的微电解组合工艺中，所采用的碱性微电极的阳极材料为锌粉，阴极材料为二氧化锰，多孔性载体为陶粒。进一步优选地，所采用的二氧化锰的粒径为20～120目、优选为60～100目，所采用的锌粉的粒径为20～160目、优选为60～120目，所采用的陶粒的粒径为2-10mm；而且按重量份计，锌粉、二氧化锰和陶粒的比例为0.5～1.5：0.5～1.5：0.2～1.0、优选为1.0～1.5：1.0～1.5：0.2～1.0。

本发明中，碱性微电极优选采用陶粒作为多孔性载体，是因为陶粒具有质轻、耐酸、耐碱等特点，而且方便易得、成本低廉，特别是陶粒优良的耐碱能力，使其尤其适合作为处理碱性废水之碱性微电极的载体。所使用的陶粒没有特别限制，市场上一般的商用陶粒均可作为本发明中碱性微电极的载体，但一般选择比重低于水的陶粒，以便在处理废水时，其能够产生向上的托举力，防止阳极材料和阴极材料过于沉积在微电解反应池的底部，而且这种向上的托举力有助于提高微电解处理的效率。

优选地，在本发明的微电解组合工艺中，在将废水引入酸性微电解反应池或碱性微电解反应池之前还包括如下的处理步骤：将废水进行均质化处理。由于工业生产中不同时期产生的废水的成分可能波动较大，所以均质化的处理步骤对于工业处理废水是十分重要的，因为废水成分波动较大将对微电极产生较大的影响，从而影响其对毒性物质(对硝化菌和反硝化菌有抑制作用的物质)的处理，进而影响到后续生化处理系统的处理效果，从而可能导致废水处理不达标。