[发明专利]一种三维电解与吸附技术耦合的深度处理脱硫废水的方法

说明书

本发明属于工业难降解废水处理领域，具体涉及一种三维电解与吸附技术耦合的深度处理脱硫废水的方法，将含有COD和氨氮的废水进行三维电解处理，再对经过三维电解处理后的废水使用大孔强碱型阴离子交换树脂进行吸附交换处理。相比于其他工艺流程或吸附材料，本方案能使吸附交换时的效率得到明显提高。

技术领域

本发明属于工业难降解废水处理领域，具体涉及一种三维电解与吸附技术耦合的深度处理脱硫废水的方法。

背景技术

烧结工序是钢铁生产中的一个重要工序，它可以去除矿石中的杂质，改善铁矿石的冶金性能。但烧结过程中会产生大量富含SO₂气体的废气，对大气造成严重污染。2006年全年钢铁企业排放SO₂约为155万吨，其中，烧结工艺过程产生的SO₂排放量约占钢铁企业年排放量的40％～60％，因此，控制烧结生产过程SO₂的排放，是控制钢铁企业SO₂污染的重点。

目前，烟气脱硫技术以副产物的形态可分为湿法、干法、半干法三种。其中湿法烟气脱硫技术，主要是利用吸收剂在液态状态下与SO₂反应，达到脱除烟气中SO₂的目的。此法的优点是脱硫效率高、设备小、投资少、操作容易、稳定，以及占地面积小；缺点是会产生一定量的脱硫废水，易造成二次污染。因此，需采用先进的废水处理工艺，降低脱硫废水中污染物的浓度，避免对环境造成危害，进而确保整个脱硫系统的正常运行。

脱硫废水主要特点如下：(1)废水中悬浮物含量大，浊度高；(2)脱硫废水中的化学需氧量(COD_cr)超标，这主要是由于废水中的亚硫酸盐等还原性物质造成；(3)同时含有汞、铅、锌、铬、镉、锰、铜等重金属离子和砷、氟等非金属离子；(4)废水中含有大量的氨氮；(5)废水中含有高含量的氯离子，对系统管道、处理设备和构筑物及相关动力设备有很强的腐蚀性；(6)B/C比较低，不宜采用生化方法处理。

目前我国脱硫废水的处理工艺主要有化学沉淀法以及膜滤法，其中化学沉淀法对于重金属污染物去除率高，但对于COD和氨氮的去除率较低，难以达到排放标准；膜滤法处理效果较好，但是处理成本较高，同时处理过程中容易产生膜污染等问题，影响处理效果。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种三维电解与吸附技术耦合的深度处理脱硫废水的方法，具有操作简单、成本低、占地面积小的特点，针对废水中的氨氮及COD的处理效果很好，具有较强的工程应用价值。

将化学沉淀法处理后的脱硫废水进行三维电解处理，再对经过三维电解处理后的脱硫废水进行吸附交换处理。

这里的化学沉淀法主要是用于清除脱硫废水中的重金属离子，经化学沉淀法处理后的脱硫废水中主要含有SO₃^2－、氨氮、Cl^—、SO₄^2-及相应的活泼金属阳离子，此时脱硫废水中的化学需氧量(COD_cr)超标，主要是由于废水中还原性的SO₃^2－造成(同时废水中含有少量的还原性有机污染物，也会增加COD_cr的量，但是有机物含量很少，可基本不计)，因此，本专利中的三维电解及吸附交换处理含COD_cr和氨氮的废水，主要是减少了废水中的氨氮和SO₃^2－。

其中，三维电解操作时，将脱硫废水通入封闭式三维电解槽中，三维电解槽以钌铱涂层钛基网状电极板作为阳极，以钛基网状电极板作为阴极，三维电解槽中填充有掺杂玻璃珠的颗粒态活性炭填料作为粒子电极，阴阳两电极板竖直插入到粒子电极填料中，用可拆卸不导电部件将阴阳两电极板固定，便于电极板使用时间过长导致损坏后更换。

阴阳两电极板间距为4～8cm，电极板间距越大，三维电解反应装置内的电场强度越弱，电解效果就越差，但极板间距过小时，电解体系中产生的短路电流增多，有效电流减少。