申请日2015.06.05
公开(公告)日2015.08.19
IPC分类号C02F1/467; C02F1/62; C02F1/52
摘要
本发明提出了一种新型的含铬废水电化学处理方法和装置，阴极室1与阳极室2被含NaCl的盐桥3隔开，阳极板5由穿孔铁板和1～2cm厚的碎铁屑构成。含铬废水自阳极板5与盐桥3之间进入阳极室，被阳极板上释放的Fe2+离子还原成Cr3+离子并随水流进入沉淀反应室6，与来自阴极室1的OH-离子混合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。水中小块絮体进入斜管沉淀室7继续沉淀，最后进入清水室8。本方法采用连续进水模式推动水流，阳极室5因氧化还原反应呈酸性，沉淀室6因阴极液的注入呈弱碱性，整个运行过程无需外加酸、碱。
摘要附图
权利要求书
1.一种污染土壤修复方法;
其特征在于：利用盐桥将阳极与阴极隔开，使水中六价铬的还原反应发生在阳极区 域，三价铬的沉淀反应发生在下游混有阴极液的沉淀反应区。
2.实现权利要求1所述的方法采用的装置;
其特征在于：实现权利要求1所述方法的装置中，阳极与阴极被盐桥隔开，使水中 六价铬的还原反应发生在阳极区域，三价铬的沉淀反应发生在下游混有阴极液的沉 淀反应区。
说明书
分极连续流式含铬废水电化学处理方法及装置
技术领域
本发明涉含铬废水处理领域。
背景技术
含铬废水的电化学处理技术是指通过电化学反应产生还原性物质(Fe2+)将六价铬 (通常以CrO42-形式存在)还原成低毒性的三价铬(Cr3+)，然后通过生成Cr(OH)3沉淀将铬 从废水中去除。
该技术使用的阳极通常为Fe(或Fe/Al)，通电时阳极上发生氧化反应释放出Fe2+离子 (或Fe2+、Al3+离子);Fe2+离子与CrO42-反应生成Fe3+离子和Cr3+离子;Fe3+离子、Cr3+离子 (或Al3+离子)与阴极上产生的OH-离子反应生成Fe(OH)3、Cr(OH)3(或Al(OH)3)沉淀， 最后通过沉淀或气浮等方式进行泥水分离，将铬从废水中去除。
现有技术中阳极与阴极处于同一个反应器内，且为降低能耗，提高反应效率，二者额 间距通常只有5～10mm，其反应特点使得该技术通常采用批处理的方式进行操作。
CrO42-的还原通常在酸性情况下进行，还原成Cr3+后在碱性情况下进行沉淀。因此，现 有电化学处理含铬废水在还原阶段通过外加酸将废水pH值调整为酸性，在之后的沉淀阶段 又通过外加碱将废水pH值调整到碱性和中性，耗费大量酸、碱，并带来相关的安全生产问 题。此外，酸、碱的加入需要精确计量，处理系统必须配套相应的计量泵及传感器，导致设 备投资和维护费用上升。
发明内容
本发明通过使用盐桥将阳极与阴极分开在两个室内，使阳极区域的还原反应与阴极区 域的沉淀反应分别在两个不同的区域内进行，实现了连续进水，无需外加酸、碱及其配套的 传感器和计量设备。运行过程中仅消耗铁片/屑和电能。
为实现本发明目的而采用的技术方案是：如图1所示，(1)阴极室1与阳极室2之间 用内含NaCl的盐桥3分开，盐桥基质为粘土、琼脂、木屑等。(2)阴极4为不锈钢网、石 墨网等;阳极板5由穿孔铁板/网、上面铺设1～2cm厚的碎铁屑构成。(3)含铬废水自阳极板 5与盐桥3之间的区域进入阳极室，然后穿过阳极板向下流动。
(4)含铬废水进入阳极室2之后与阳极板上释放的Fe2+离子发生氧化还原反应，生 成Cr3+离子和Fe3+离子，并随水流进入沉淀反应室6。该氧化还原反应会导致阳极室的溶液 pH值下降，呈酸性。
(5)在沉淀反应室6的底部，阴极室1的碱性溶液通过循环水泵与来自阳极室的溶 液混合，使溶液的pH值升高呈弱碱性，并生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀絮体。大块絮体沉淀 在沉淀反应室的底部，小块的絮体随水流进入斜管沉淀室7继续沉淀。
(6)经过上述处理后的废水进入清水室8，此时原含铬废水中的六价铬已达到排放标 准，pH值也小于9，可排放或回用。