[发明专利]一种含重金属废水的电絮凝处理方法及电絮凝装置

权利要求书

1.一种电絮凝装置，其特征在于，包括电解槽、液体输送机构、曝气装置和电源，在电解槽内两端设有与电源正、负极连接的正、负平板式电极，且正、负平板式电极之间填充有微电解填料，所述微电解填料为负载纳米铁和纳米镍的介孔硅复合材料，用于对电解槽内的重金属废水进行微电解反应，微电解填料置于绝缘板上，绝缘板可拆卸安装在电解槽内，绝缘板上开设有若干均匀分布的分流孔，绝缘板下方设有用于对电解槽内的废水进行辅助搅拌的曝气装置，所述电解槽底部设置有与所述液体输送机构连接的进水口、用于排污清洗的排污口以及与所述曝气装置连接的进气口，电解槽的上部设有出水口。

2.根据权利要求1所述的电絮凝装置，其特征在于，所述负载纳米铁和纳米镍的介孔硅复合材料中Fe与Ni的摩尔比为1～5:1。

3.根据权利要求2所述的电絮凝装置，其特征在于，所述负载纳米铁和纳米镍的介孔硅复合材料中Fe与Ni的摩尔比为3:1。

4.根据权利要求1所述的电絮凝装置，其特征在于，所述负载纳米铁和纳米镍的介孔硅复合材料中Fe与Ni的总质量与介孔硅的质量比为0.1～0.15:1。

5.根据权利要求1～4任一项所述的电絮凝装置，其特征在于，所述负载纳米铁和纳米镍的介孔硅复合材料的制备方法为：

1)将十六烷基三甲基氯化铵、水、甲醇和氢氧化钠加入到圆底烧瓶中，置入搅拌器，搅拌50min后，逐滴加入正硅酸乙酯，继续搅拌1h，滴加3-氨丙基三甲氧基硅烷，搅拌12h，陈化48小时，经离心、洗涤、干燥后得到介孔硅材料；

2)将介孔硅材料、柠檬酸钠、硫酸亚铁和氯化镍混合，在氮气保护下，搅拌至柠檬酸钠、硫酸亚铁和氯化镍溶解，加入NaOH、水合肼和乙二醇，搅拌3h，超声分散，蒸发干燥；置于反应釜中，在150～180℃反应2h，经离心、洗涤、干燥后得到混合物；

3)在氮气保护条件下，将NaBH₄溶液在搅拌状态下滴加至步骤(2)得到的混合物中，搅拌15min，经经离心、洗涤、干燥后得到所述负载纳米铁和纳米镍的介孔硅复合材料。

6.根据权利要求1所述的电絮凝装置，其特征在于，所述微电解填料的填充高度为负平板式电极高度的1/3～1/2。

7.根据权利要求1所述的电絮凝装置，其特征在于，所述电源为直流脉冲电源。

8.根据权利要求1所述的电絮凝装置，其特征在于，正平板式电极由金刚石或石墨材料制成，负平板式电极由石墨材料制成。

9.根据权利要求8所述的电絮凝装置，其特征在于，所述正、负平板式电极之间的距离为40～80mm。

10.利用权利要求1～9任一项所述电絮凝装置进行重金属废水电絮凝处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将重金属废水从进水口引入到电解槽中，加入电解质，同时开启曝气装置，气水体积流量比在5～8:1，电压为100～150V，废水停留时间为2～5h，完成电絮凝后，废水从电解槽的出水口流出。