[发明专利]一种以外电场强化微电解技术处理含重金属废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含重金属废水的处理方法，尤其涉及一种以外电场强化微电解技术处理含重金属废水回收废水中重金属资源的方法，属于废水处理技术领域。 

背景技术

伴随着我国矿山、冶炼、电镀、金属加工、化工、颜料等行业的快速发展，企业的生产能力不断提高，生产过程中产生大量含重金属废水，且废水水量越来越大，若这些含重金属废水直接排放于环境，不仅会对水体或其他环境因素造成严重的污染，而且会对人体产生巨大的潜在威胁，因为环境中的重金属不能被分解破坏，而只能发生物理、化学形态的转变，通过食物链的生物放大作用重金属在生物体内得到富集，最终进入人体产生重金属中毒，危及人体健康乃至生命安全，同时，含重金属废水的直接排放也会造成资源的极大浪费，带来企业的内部不经济性。 为此，含重金属废水排放前必须经过处理净化以达到排放标准要求，并最大力度回收废水中金属资源，变废为宝。

目前，对含重金属废水的处理技术大体可归纳为化学法、物理化学法、生物法三大类。在众多处理方法中电化学法由于其具有去除率高、可回收金属资源、环境兼容性好、二次污染小等优点越来越受到环保工作者的青睐。

而电化学法中的微电解法为含重金属废水的处理提供了一种新的途径，该法是利用铁屑、活性炭等作微电解填料，以废水为电解质溶液，通过微电解颗粒之间的原电池反应电沉积废水中重金属，达到净化处理废水回收金属资源的目的。该法相比传统化学法能变废为宝，通过以废治废的手段来处理废水，同时该法还具有能耗低、处理成本低、操作简便等优点，在含重金属废水处理中应用前景广阔。经过环保工作者的不懈努力开发了一些针对于含重金属废水的微电解处理技术，如：专利200910218380.5公开了一种“铅锌冶炼废水的微电解处理方法”，专利201010293120.7公开了一种“一种铁碳微电解处理高浓度含铜抗生素废水及回收铜的方法”， 专利201010503732.4公开了一种“内电解-电解法处理含重金属废水”等等，不断拓展了微电解技术的应用。

但是，由于微电解法仅利用其自身的原电池作用，只能在微电解颗粒表面形成微弱的电流和电压，而该电流电压的催化反应能力有限，这必然带来废水处理时间较长、处理效率偏低等问题，进而导致水处理设备过大、达标率偏低，限制了微电解技术在含重金属废水处理中的推广应用。

针对含重金属废水微电解处理时存在的问题，如何通过改进、改良该技术或开发联合技术，在保持传统微电解技术优势的前提下有效解决上述弊端问题，从而高效、经济地处理含重金属废水已经成为一个重要的技术问题。

发明内容

本发明克服了传统微电解技术的不足和缺点，提供了一种以外电场强化微电解技术处理含重金属废水的方法，这是一种含重金属废水高效处理净化及金属资源回收的方法。 

为实现本发明的目的，本发明通过外电场的引入强化传统微电解原电池反应，产生更大的原电池电流及电压，提高催化反应能力，以在最短的反应时间内达到最高的重金属去处率，处理后水可直接排放或回用于生产过程。

本发明方法强化技术处理对象是各种类型的含重金属废水或含重金属有机废水，如冶炼废水、矿山废水、选矿废水、电镀废水、制药废水等；也可以是各种类型的有机废水，如印染废水、食品加工废水等。

本发明的一种以外电场强化微电解技术处理含重金属废水的方法，采用的具体技术方案为：含重金属废水经过或不经过预处理，废水预处理是采用废水处理中常用的预处理方法，如通过均化池、混凝沉淀池、pH调节池等任一种方式或几种方式组合进行预处理，使得进入微电解反应器的废水pH等水质指标符合进水要求，pH控制在2~9范围内，且去除悬浮物，当原废水符合强化微电解进水要求时可不经过预处理直接引入微电解反应器；将pH为2~9的废水以0.1mL/s～100L/s流速引入外电场强化微电解反应器中进行处理，外电场强化微电解反应器内填充按一定比例混合均匀的微电解填料，然后在一定强度的外电场中，电场强度≥0.1V/cm，通过外电场的强化作用，促进和强化填料微电解反应的进行，使得废水中金属离子在填料表面还原成金属单质得以回收金属单质，同时废水中有机物也可分解为小分子有机物或无机物以降低废水COD，强化处理后出水能达到废水排放标准要求或可直接回用于生产过程。 

本发明所述的外电场是直流电场、交流电场、脉冲电场中的一种或几种电场，外电场电场强度≥0.1V/cm。