[发明专利]一种低耗高效处理重金属废水的电化学方法

说明书

本发明一种低耗高效处理重金属废水的电化学方法，包括步骤1，将阳极插入到盛有甲醇水溶液的阳极室中；将阴极，插入到盛有待处理的重金属废水的阴极室中；阴极室和阳极室之间设置有隔膜，阴极室和阳极室内均添加有支持电解质，将阴极和阳极通过直流电源电连接后形成电化学反应体系，阳极连接直流电源的正极；所述的隔膜用于阻止阴极室的重金属离子扩散到阳极，阻止阳极室甲醇扩散到阴极，且能导通氢离子或氢氧根离子；步骤2，直流电源施加0.3V‑5V电压反应稳定后，在阴极上直接沉淀生成重金属，实现重金属离子的还原回收。不仅能保有原来的电化学技术具有的去除重金属污染回收重金属资源的优势，同时大大降低系统的电耗。

技术领域

本发明涉及环境保护水处理的方法，具体为一种低耗高效处理重金属废水的电化学方法。

背景技术

贵重金属废水来源广泛，包括矿山开采、有色冶炼、印刷电路板、电镀等行业均会排放大量的含贵重金属的废水。同时贵重金属往往具有较强的毒害作用，会造成严重的环境污染问题。如六价铬具有吸入性高毒性，而二价铜也具有类似毒性。传统的处理含重金属废水技术主要使用化学中和沉淀法或者化学还原法等，使重金属沉淀出来并回收或者当作工业废渣丢弃。目前这种废水处理耗能大，投资高，收益低。

传统的电化学技术通过电解阴极还原反应从而将重金属废水中的重金属离子还原脱除，不仅去除了废水中的重金属污染物，同时在阴极回收了重金属资源，可产生良好的经济效益和社会效益，因此具有极大的发展潜力，但该技术也存在电耗大的缺点。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种低耗高效处理重金属废水的电化学方法，不仅能保有原来的电化学技术具有的去除重金属污染回收重金属资源的优势，同时大大降低系统的电耗。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种低耗高效处理重金属废水的电化学方法，包括如下步骤，

步骤1，将由具有电催化氧化甲醇活性的催化剂涂敷在碳布基底上制成的阳极，插入到盛有甲醇水溶液的阳极室中；将由钛、碳、石墨或回收的本体金属制成的阴极，插入到盛有待处理的重金属废水的阴极室中；阴极室和阳极室之间设置有隔膜，阴极室和阳极室内均添加有支持电解质，将阴极和阳极通过直流电源电连接后形成电化学反应体系，阳极连接直流电源的正极；所述的隔膜用于阻止阴极室的重金属离子扩散到阳极，阻止阳极室甲醇扩散到阴极，且能导通氢离子或氢氧根离子；

步骤2，通过直流电源施加0.3V-5V电压的条件下，反应稳定后，在阴极上直接沉淀生成重金属，实现重金属离子的还原回收。

优选的，所述的阴极室内的待处理的重金属废水含有铜、银、金、镍、铅、铬、镉、锌和汞中的至少一种。

优选的，所述的阳极室内的甲醇水溶液体积浓度为0.10-10摩尔每升。

优选的，所述的支持电解质采用硫酸钠、氯化钠、氢氧化钠和硫酸中的至少一种，其体积浓度为0.02-1.5摩尔每升。

优选的，所述的阴极采用碳布、石墨板、石墨棒、石墨毡、钛网、钛板、钛棒或本体金属制成的电极。

优选的，具有电催化氧化甲醇活性的催化剂采用Pt/C或Pt-Ru/C。

优选的，具有电催化氧化甲醇活性的催化剂负载量按照电极面积计，涂敷量为0.1mg/cm²-4mg/cm²。

优选的，所述的隔膜为阳离子交换膜或阴离子交换膜或者双极膜。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：