[发明专利]一种同时去除农村地下水中氟和镉的电絮凝方法及装置

说明书

本发明涉及一种同时去除农村地下水中氟和镉的电絮凝方法和装置。该装置包括：电源、电絮凝反应槽、阳极极板，阴极极板，双极板，澄清池和引流管，阴阳极板间隔交叉放置，同时双极板插入阴阳极板间，阴阳极板各通过导线连接并分别连接至电源的负极和正极，所述极板均设置在电絮凝反应槽中，电絮凝反应槽通过引流管与澄清池连接，所述电絮凝反应槽的下部设置进水口。本发明所述电絮凝方法简单，污染物去除效率高，是一种无需投加化学药剂、操作灵活简单的新型地下水去除氟、镉的方法。

技术领域

本发明设计一种同时去除地下水中的氟和镉的电絮凝方法及装置，属于水污染控制领域，适用于地下水处理。

背景技术

我国城市化和工业化进程的快速发展，使得对地下水的开发和利用也更加广泛和迫切。世界的大多数国家都存在着不同程度的地下水氟超标和重金属污染等问题。氟是人体必需的元素，但摄入过量会导致氟中毒，出现氟斑牙、全身关节及骨骼疼痛等症状。重金属镉污染物对动物及人类生命健康危害极大，会引起肾、生殖系统、肝脏、脑和中枢神经系统等功能的紊乱。所以对其开展污染控制研究具有十分重要的意义。

目前，地下水中有害离子或物质的去除方法主要有吸附法、离子交换、化学沉淀、膜分离技术、电絮凝。其中化学沉淀法应用最为广泛，但这种方法需要在废水中投加化学药剂作为絮凝剂，对反应环境的pH值要求严格，处理后污泥量大，不易脱水，后续处理成本高等不足。自电絮凝技术发现以来，已逐渐应用于用在水处理中去除各类污染物，伍启文等人利用电絮凝去除水中的有机磷农药废水，Aoudj S等人利用电絮凝/电气浮装置联用除氟，均具有很好的处理效果。这一工艺具有无需投加化学药剂、操作灵活简单、并与其他工艺易组合等优点。因此，电絮凝技术具有很好的应用前景。

发明内容

本发明为解决同时去除地下水中的氟和镉的技术难题，提出来一种同时去除地下水中的氟和镉的电絮凝方法和装置，以使得氟和镉污染物含量达到《地下水环境质量标准GB/T14848-93》一类标准，保障饮用水安全。

本发明的同时去除农村地下水中氟和镉的电絮凝装置包括：电源、电絮凝反应槽、阳极极板，阴极极板，双极板，澄清池和引流管，阴阳极板间隔交叉放置，同时双极板插入阴阳极板间，阴阳极板各通过导线连接并分别连接至电源的负极和正极，所述极板均设置在电絮凝反应槽中，电絮凝反应槽通过引流管与澄清池连接，所述电絮凝反应槽的下部设置进水口。

优选的，所述澄清池上部设置出水口，引流管一端连接电絮凝反应槽的上部，另一端连接澄清池的下部。

优选的，所有极板均采用竖向放置在所述电絮凝反应槽中，且均采用铁板材，电絮凝装置中平行设置阴阳极板。

优选的，所述电絮凝反应槽的每块电极板是参与反应的有效面积为102cm2，尺寸为100mm×50mm×2mm。

同时去除地下水中的氟、镉的电絮凝方法，含氟和镉的地下水从所述电絮凝装置底部的进水口进入电絮凝反应槽，电絮凝后经过上部的引流管进入澄清池，水流的方向与电解反应产生的絮凝体沉淀的方向相反，经过澄清沉淀后排出。

优选的，所述电絮凝反应槽的电流密度为9.8-12.6mA/cm2，电解时间为 45-120min，极板间距为5-15mm。

优选的，所述电絮凝反应槽的电流密度为9.8mA/cm2，电解时间为55min，极板间距为5mm。

优选的，所述澄清池中静置时间不少于15min。

优选的，所述电絮凝方法适用于pH为3-11的地下水的处理。

优选的，所述电絮凝方法适用于含氟的浓度为2-10mg/L和镉的浓度为 0.5-20mg/L的地下水的处理。