申请日2017.08.22
公开(公告)日2017.11.10
IPC分类号C02F1/463
摘要
本发明公开了一种通过铁氧体共沉淀处理含钙镁离子废水的方法，所述方法主要是先将待处理的废水加入电絮凝反应器中，然后通过在废水中加入硫酸亚铁作为絮凝捕捉钙镁离子的助凝剂，进行电絮凝反应;同时极板上也有铁离子析出，产生氢氧化亚铁在经过氧化后变成三价铁也加大了钙镁离子的捕捉;电絮凝过程可以产生部分铁氧体，重金属离子可与铁氧体形成稳定的铁氧共沉淀物而被去除，使金属离子的沉淀分离更为完全。本发明无需分流，一次处理达标，处理后的水质稳定;还可以去除大量的COD，提高废水的可生化性，脱色效果显著，与后续生化处理单元的匹配性好;处理费用低廉，性价比高。
权利要求书
1.一种通过铁氧体共沉淀处理含钙镁离子废水的方法，其特征在于：所述方法主要是先将待处理的废水加入电絮凝反应器中，然后通过在含钙镁离子废水中加入硫酸亚铁作为絮凝捕捉钙镁离子的助凝剂，进行电絮凝反应;同时极板上也有铁离子析出，产生氢氧化亚铁在经过氧化后变成三价铁也加大了钙镁离子的捕捉;电絮凝过程可以产生部分铁氧体，重金属离子可与铁氧体形成稳定的铁氧共沉淀物而被去除，使金属离子的沉淀分离更为完全;
具体反应如下：
3Fe2++6OH-→ 3Fe(OH)2
3Fe(OH)2+1/2 O2 → Fe.Fe2O4+3H2O
(3-x)Fe2++xM2++6OH-→ Fe(3-x)Mx(OH)6
Fe(3-x)Mx(OH)6 + O2 → MxFe(3-x)O4↓+3H2O
(2-x)Fe(OH)3+xCr(OH)3+Fe(OH)2→Fe3+[Fe2+Crx3+Fe(1-x)3+]O4↓+3H2O;
其中，M为Ca2+、Mg2+或两者的混合。
2.根据权利要求1所述的一种通过铁氧体共沉淀处理含钙镁离子废水的方法，其特征在于：所述处理含钙镁离子废水的方法中，电絮凝反应的电流密度为5A5V。
3.根据权利要求1所述的一种通过铁氧体共沉淀处理含钙镁离子废水的方法，其特征在于：所述处理含钙镁离子废水的方法中，电絮凝反应的电极为铁电极。
4.根据权利要求1所述的一种通过铁氧体共沉淀处理含钙镁离子废水的方法，其特征在于：所述处理含钙镁离子废水的方法中，电絮凝反应的时间在10分钟以内。
5.根据权利要求1所述的一种通过铁氧体共沉淀处理含钙镁离子废水的方法，其特征在于：所述处理含钙镁离子废水的方法中，水流方式是上下折流。
说明书
一种通过铁氧体共沉淀处理含钙镁离子废水的方法
技术领域
本发明属于水处理领域，更具体地说涉及一种通过铁氧体共沉淀处理含钙镁离子废水的方法。
背景技术
电凝聚-电气浮法(简称电聚浮或电絮凝)其理论基础是应用电子学、流体力学、电化学及物理、化学等相关技术结合而成的一种组合功能型水处理新技术，其关键技术是电化学反应器或称为电解反应器，也简称为电凝机。
高压脉冲电凝机是一种高效的电化学反应器。传统的电解法因采用低电压、高电流，使处理费用较高，这不利于其大规模的推广使用。高压脉冲电凝法则采用高电压、小电流的脉冲供电方式，电耗和铁耗显著降低，设备的去污能力增强，改进后的高压脉冲电凝机也比传统电凝设备更加安全可靠。
专利号为201110005118.X的发明专利公开了一种铁屑电解与电化学工艺处理电镀综合废水的方法，其主要步骤为：1)将电镀废水通过铁屑进行电解处理;2)将电解处理的废水pH值调节至碱性，进行第一次混凝沉淀处理;3)第一次混凝沉淀处理后的出水进行电化学反应，反应后出水进行第二次混凝沉淀处理;4)第二次混凝沉淀处理后的出水经过砂滤即可达到排放标准。
专利号为201410180093.0的发明专利中公开了一种分离硫酸铵废水中钙、镁离子的方法，通过在废水中加入可溶性磷酸盐引入磷酸根，产生磷酸钙、磷酸铵镁的晶型沉淀，进行固液分离，进而将废水中钙、镁离子去除。专利号为201410180131.2的发明专利也类似，其公开了一种分离氯化铵废水中钙和镁离子的方法，采用化学沉淀法，在废水中加入可溶性磷酸盐引入磷酸根，产生磷酸钙、磷酸铵镁的晶型沉淀，进行固液分离，进而将废水中钙和镁离子去除。
申请号为201310676694.6的发明申请提供了一种同步去除水中磷酸盐和铜离子的废水处理工艺，向废水中投加硫酸亚铁作为混凝剂进行混凝沉淀，在有溶解氧的环境下，利用废水中固有的铜离子高效催化亚铁氧化形成新生三价铁，一方面，使新生三价铁与磷酸根结合生成磷酸铁沉淀，从而去除废水中的磷酸盐;另一方面，在某合适铁、磷、铜摩尔比条件下，新生三价铁与二价铜及正磷酸根能形成磷酸铁铜共沉淀，从而去除废水中的二价铜及进一步去除磷酸盐。
所谓“共沉淀”是指在一定操作条件下，溶液中的一种物质形成沉淀时，某些本身并不单独析出沉淀的物质也随同生成的沉淀一起析出的现象，它大致上包括吸附共沉淀、包藏共沉淀、混晶共沉淀等几种机制。在几种金属离子氢氧化物存在的条件下，于适当的pH时，共沉淀现象是普遍发生的，而若其中有铁氧絮体存在时，由于混晶机制得到强化其共沉淀功效最好，而且沉淀物较稳定。
发明内容
本发明目的是提供一种通过铁氧体共沉淀处理含钙镁离子废水的方法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种通过铁氧体共沉淀处理含钙镁离子废水的方法，所述方法主要是先将待处理的废水加入电絮凝反应器中，然后通过在含钙镁离子废水中加入硫酸亚铁作为絮凝捕捉钙镁离子的助凝剂，进行电絮凝反应;同时极板上也有铁离子析出，产生氢氧化亚铁在经过氧化后变成三价铁也加大了钙镁离子的捕捉;电絮凝过程可以产生部分铁氧体，重金属离子可与铁氧体形成稳定的铁氧共沉淀物而被去除，使金属离子的沉淀分离更为完全。
具体反应如下：
3Fe2++6OH-→3Fe(OH)2
3Fe(OH)2+1/2O2→Fe.Fe2O4+3H2O
(3-x)Fe2++xM2++6OH-→Fe(3-x)Mx(OH)6
Fe(3-x)Mx(OH)6+O2→MxFe(3-x)O4↓+3H2O
(2-x)Fe(OH)3+xCr(OH)3+Fe(OH)2→Fe3+[Fe2+Crx3+Fe(1-x)3+]O4↓+3H2O;
其中，M为Ca2+、Mg2+或两者的混合。
进一步地，所述处理含钙镁离子废水的方法中，电絮凝反应的电流密度为5A5V。
进一步地，所述处理含钙镁离子废水的方法中，电絮凝反应的电极为铁电极。
进一步地，所述处理含钙镁离子废水的方法中，电絮凝反应的时间在10分钟以内。
进一步地，所述处理含钙镁离子废水的方法中，水流方式是上下折流。
本发明的有益效果是：本发明通过铁氧体作用和共沉淀作用处理含钙镁离子的废水，无需分流，一次处理达标，大大地简化了处理流程，且处理后的水质稳定;去除钙镁离子的同时，还可以去除大量的COD，提高废水的可生化性，其脱色效果也十分显著，与后续生化处理单元的匹配性也相当好;不仅如此，该过程处理费用也比较低廉，性价比高。