[发明专利]并联式铝电极电絮凝处理冶锌废水的装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及处理废水装置及其方法，具体地说，涉及并联式铝电极电絮凝处理冶锌废水的装置及其方法。

背景技术

近10年我国有色金属行业发展迅速，但在其冶炼过程中产生了大量强酸性、高浓度的混合重金属冶金废水，例如含有锌和镉等多种重金属离子的复合废水。这些重金属一旦进入环境，将对人体健康产生极大的危害，比如吸入锌会引起口渴、胸部紧束感，误食锌会刺激胃肠道，而镉会引起肾病、骨骼疾病等，1955年至1972年发生在日本富山县神通川流域的痛痛病事件，即为镉中毒结果。因此，必须严格控制重金属废水，确保其达标排放。现阶段，有多种处理重金属的方法，例如化学沉淀法和生物法。化学沉淀法可去除废水中的大部分重金属，但其对环境的pH值要求较高，且产生大量废渣，产生的废渣仍需进一步处理。生物法去除重金属成本较低，但前期微生物的驯化需花费大量时间，且菌种筛选较难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足之处，而提供一种并联式铝电极电絮凝处理冶锌废水的装置及其方法，经过处理后废水满足GB8978-1996排放标准。

本发明目的是通过如下措施来实现：并联式铝电极电絮凝处理冶锌废水的装置，包括中和池、蠕动泵、电絮凝单元底座、电絮凝单元、铝阳极和不锈钢板阴极；中和池左边与废水进口相连，中和池的上边与蠕动泵进口相连，蠕动泵出口与电絮凝单元下边左侧进口相连，中和后的废水进入电絮凝单元，经电絮凝单元中的并联式铝电极处理后，电絮凝单元上边右侧出水口为处理后的水。

所述的电絮凝单元中的铝板为阳极，不锈钢板为阴极，由阳极和阴极二组并联而成，极板间距1cm，阳极和阴极与电源相连接。

并联式铝电极电絮凝处理冶锌废水的装置的方法：首先，废水首先入中和池，采用石灰溶液调节pH至6.5-9.5，优选pH至7.0-9.0；经蠕动泵把中和后的废水泵入电絮凝单元；其次，中和后的废水由下边左侧进入电絮凝单元，在电絮凝单元中沿极板折叠流动，经处理后由电絮凝单元上边右侧出水口排出，蠕动泵与电絮凝单元间有DN15塑胶管相连，电源为恒流恒压电源，电流控制在1.9A-9.5A，，优选在3.8-7.6A，电压在0-20v稳定变化，电絮凝单元电解时间为60-160秒，优选为70-130秒；最后，收集出水静置10分种后，排出上清液，回收絮体。

本发明采用并联式铝电极电絮凝装置处理冶锌废水，其原理是冶锌废水中含有锌、镉等多种重金属离子，且呈强酸性，而电絮凝通过电解铝阳极产生铝离子，铝离子进一步水解形成各种形态羟基铝化合物，利用电絮凝过程产生的絮体吸附重金属，同时电絮凝过程中产生的氢气等微小气泡会产生气浮作用，从而实现絮体与溶液的分离。通过压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥和集卷网捕等作用，深度去除重金属离子，使出水实现达标排放。所以采用电絮凝技术处理冶锌废水是可行的。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：电絮凝法将电化学、化学混凝和电气浮三种技术进行了有效的结合，不仅能完全去除重金属，且具有设备简单，操作简便，运行周期短，成本低，无大量废渣等优点。又因为并联式是一种能够高效、节能去除重金属离子的电絮凝反应器的构造方式，反应器将阴阳极板交错排列，使废水以折流方式通过极板，污染物能够与极板充分接触，从而可在较短的电解时间内达到较高的去除率，可使出水满足(GB8978-1996)一级排放标准，同时解决了化学沉淀法产生大量沉渣，难于处理；生物法运行周期长等问题。

附图说明

图1本发明的并联式铝电极电絮凝装置图

图2本发明的并联式铝电极电絮凝装置图中的电絮凝单元图

图中数字说明：1、中和池、2、蠕动泵、3、电絮凝单元底座、4、电絮凝单元、5、铝阳极、6、不锈钢板阴极、7、废水、8、中和后的废水进水口、9、出水口。

具体实施方式

下面列举2个实施例，对本发明加以进一步说明，但本发明不仅限于这些实施例。

实施例1

电絮凝单元中的阳极为铝板，阴极为不锈钢板，极板间距为1cm，电源为恒流恒压电源，电流控制在7.6A，电压在3.7v稳定变化，进水Zn²⁺和Cd²⁺浓度分别为434.80mg/L和17.39mg/L，加石灰调节进水pH值至8.0，温度为25℃条件下，电解100秒，静置10分钟。

经测定，使用本发明处理冶锌废水中的Zn²⁺和Cd²⁺，其中Zn²⁺和Cd²⁺去除率分别为99.4％和96.3％。