[发明专利]一种处理重金属离子废水的电絮凝装置及方法

说明书

本发明公开了一种处理重金属离子废水的电絮凝装置及方法，包括存放重金属离子废水的电解槽，电解槽内设有阴极和阳极，阳极与设置于电解槽外的稳压直流电源的正极相连，阴极与稳压直流电源的负极相连；用NaOH调节重金属离子废水的PH值为6～9，用NaCl来调节重金属离子废水的电导率为3ms/cm，然后调整稳压直流电源的电流密度为5A/dm2，接通稳压直流电源，对重金属离子废水处理30min，使重金属废水中的重金属转化为絮体进行分离。与现有技术相比，本发明利用电絮凝技术处理重金属离子废水，验证了重金属离子废水的PH值为6‑9的范围内，电极板间距为2cm左右，电解处理时间控制在30min左右，电流密度在5A/dm2,电导率控制在3ms/cm，重金属离子的去除率最高，能够达到95％以上。

技术领域

本发明涉及金属离子废水的处理领域，特别是一种处理重金属离子废水的电絮凝装置及方法。

背景技术

在进步和发展迅速的当今社会，随着人们对各种资源的需求量的逐渐攀升，地球上的资源供应变得越来越紧张，其中水资源问题较为突出。如今水资源问题已经引起了各国的关注，人类生存与发展离不开水，水体质量的好坏对人类的身体健康和生存条件有着重要的影响。据统计，我国的水资源极其缺乏，人均水资源占有量为0.22×10⁴m³，大概只是世界水资源平均水平的四分之一。而且淡水资源在我国的分布区域差异很大，南方的水资源比北方多，沿海地区的水资源比西部多，导致我国有110多个城市存在重度缺水的问题。水资源供应紧张已变成了影响我国社会经济可持续发展和进步的其中一个极其重要因素。

而随着我国工业化和城市化的飞速发展，我们必须面对的另外一个严峻的问题就是水污染越来越严重。经国家相关部门的检测数据得知，我国很多城市的供水水源污染问题呈现出逐年加重的趋势，严重降低了水资源的回用功能，危害到老百姓的饮水安全和健康。其中工业污染对水源的危害是最主要的，而工业污水中的重金属离子是罪魁祸首。很多地方的水源被工业排放出来的重金属污水所污染，影响了人们的饮水水源和农作物的灌溉。人类的正常生命活动离不开某些种类的金属元素，适量的某些种类金属元素对人体是有好处的，但如果过量的金属元素进入人体的话就会影响到人类的健康问题。

含有重金属的污水主要是来自于电子化工、机械制造、矿产金属冶炼、医药等工业，而很多相关类型的企业不重视环境的保护，长期偷排含有重金属的污水，因此威胁到人们的身体健康。污水中的重金属在天然的环境下需经过很漫长的时间才能进行相态上的转移，但不能自然地变成无危害物质，必须要通过外界的作用，如果不对重金属污水进行有效处理的话，重金属污染物的毒性就在自然界中造成了影响。很多种类的重金属如铬、汞、铅、镉、镍、锌、锡和类金属砷等，若大量进入人体内，就会造成人体的慢性中毒，严重的话会导致人体致癌、致畸、致突变，威胁到人的生命。因此解决含重金属污水问题已显得越来越迫切。

为了解决重金属污水的污染问题，各种污水处理方法应运而生，主要有生物降解法，物理法、化学吸附法、物理吸附法，从开始的混凝法发展到电絮凝法、物化吸附法等。但这些处理重金属污水的手段方法都存在不完善的地方，从而限制了其应用。化学吸附法相对其它方法虽是比较成熟的污水处理方法，但是由于加入其它化学物质来辅助反应，会产生大量废物，且工艺手段复杂，对自动化的要求比较高；近年来，电絮凝法作为传统化学混凝吸附手段的一种替代工艺，由于其设备体积比较小、不需要另外添加化学试剂、操作容易、处理效率高、产生的废渣量少、后续处理容易，所以是一种被人们应用广泛和大量研究的电化学重金属污水处理技术。

但是，现有技术中的电絮凝技术应用中也存在一些缺点，如下面介绍的五方面内容：

(1)电絮凝在进行污水处理的时候，其电极的阴极很容易出现钝化现象，导致在电极表面生成致密的氧化膜，这样不但提高处理能耗，而且会阻碍电絮凝的反应，最终降低使污水的净化能力。

(2)电絮凝技术需要较高的耗能的电力，在供电设施比较落后的地区，电絮凝技术很难得到推广和应用。