[发明专利]一种镀锡废水净水系统及净水方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，特别是涉及一种可用于废水处理的镀锡废水净水系统和净水方法。

背景技术

镀锡工艺因具有通用性强，适用面广等特点，在工业生产中得到广泛应用，由此产生的镀锡废水也大量增加。镀锡废水是镀锡工业生产过程中产生的含金属离子和部分有机物的混合废水，如果任其自由排放，将对自然生态环境及人类健康构成严重的潜在风险。镀锡废水中含有的大量重金属离子，对动植物表现出强烈的毒性，直接排放到环境中，不仅会对生态环境造成难以修复的污染，而且有毒物质会通过食物链的富集作用，逐渐对人的健康产生危害。

随着镀锡工艺复杂程度的增加以及镀锡工艺中大量难降解有机物的使用，导致镀锡废水的处理难度也越来越大，传统的污水处理方法难以对其进行有效的处理。再加上与之相关的废水排放标准不断提高，大部分现有镀锡废水处理工艺已无法顺利使其达标排放。因此对已有镀锡废水处理工艺进行升级已经到了势在必行的阶段。

本发明通过树脂型粒子电极处理技术，提高废水BOD/COD的值，使大部分难生物降解的污染物能够转化为易被微生物氧化分解的物质，之后通过吸附型生物滤料层进行生物处理，达到增强处理效果的目的，从而提高污水中污染物质的去除效率，降低设备投资，占地面积小，易于就地安装。

发明内容

本发明的目的在于解决现有废水处理工艺对镀锡废水处理效果不佳的问题，提供了一种镀锡废水净水系统及净水方法。

为解决上述问题，本发明包括树脂型粒子电极层、吸附型生物滤料层，树脂型粒子电极层填充具有离子交换作用的阳离子树脂型粒子电极，吸附型生物滤料层填充为沸石，树脂型粒子电极层、吸附型生物滤料层串联由上至下组合在一个反应器内；其中树脂型粒子电极层外部接有直流电源，直流电源通过阴极线、阳极线分别和树脂型粒子电极层内部的钛网、外部的不锈钢孔板电极相连，在外电场的基础上实现对镀锡废水重金属离子交换以及电催化氧化有机物、提高废水可生化性的目的；吸附型生物滤料层填充的沸石表面具有降解耐毒性的微生物群落，从而提高了镀锡废水处理效率；吸附型生物滤料层底部设有曝气盘、曝气管、反冲洗进水管，空气压缩机和曝气管连接，反冲洗水泵和反冲洗进水管连接，从而实现镀锡废水净水系统和净水方法曝气、配水以及反冲洗功能。

所述的树脂型粒子电极层，填充预处理后负载了Fe3+的强酸型阳离子交换树脂，预处理方法如下，先将普通强酸型阳离子交换树脂用去离子水清洗，然后用丙酮清洗三到四次，再用去离子水清洗，达到去除杂质的目的，之后将清洗好的强酸型阳离子交换树脂以树脂体积：溶液体积为1：10的比例放入FeCl₃溶液中浸泡24小时，以达到负载Fe³⁺的目的，最后把负载了Fe³⁺离子的强酸型阳离子交换树脂从FeCl₃溶液中取出，再次用去离子水清洗后放入温度为373K的环境中烘干即可完成对树脂的预处理。在树脂内部放置由钛网构成的阳极，在树脂外部放置由不锈钢孔板构成的阴极，阳极和阴极分别与外加电源的正极和负极相连，强酸型阳离子交换树脂、阴极和阳极三部分共同组成树脂型粒子电极层。吸附性生物滤料层位于树脂型粒子电极层的下方，经树脂型粒子电极层处理后的水通过塑料孔板从吸附型生物滤料顶部进入，经微生物处理后由反应器底部排出。

所述的吸附型生物滤料层与树脂型粒子电极层由下而上串联在同一反应器中，反应器整体为圆柱型，树脂型粒子电极层装充阳离子交换树脂形成的树脂型粒子电极，高度300mm，吸附型生物滤料层装充3-5mm沸石，高度700mm，树脂型粒子电极层和吸附型生物滤料层直径形同。

所述的吸附性生物滤料层底部安装有反冲洗进水管、曝气管和曝气盘，反冲洗水泵和反冲洗进水管连接，空气压缩机和曝气管连接，曝气盘安装在曝气管上。

一种采用上述所述的一种镀锡废水净水方法，包括如下步骤：（1）高位水箱内的污水经过计量泵计量，进入树脂型粒子电极层上部；（2）向曝气盘通入压缩空气，控制气水体积比为4：1到2：1；（3）废水经过钛网进入树脂型粒子电极层；（4）在树脂型粒子电极层的两端的不锈钢孔板和钛网通过阳极线、阴极线与直流电源的正极和负极相连，为树脂型粒子电极层提供所需的电场；（5）污水经过塑料孔板进入吸附型生物滤料层；（6）经吸附型生物滤料层处理后的水经出水管排出；（7）运行一段时间后对镀锡废水净水系统进行反冲洗，先气洗3分钟，然后同时水洗和气洗5分钟，再水洗8分钟。