申请日2014.05.20
公开(公告)日2014.08.20
IPC分类号C02F9/06; C02F1/463
摘要
本发明涉及一种同轴式脉冲电絮凝装置及其处理金矿废水的方法，属于工业废水处理领域。本发明方法如下：结合脉冲电絮凝，将阴阳极板设为同轴式布置，对金矿废水进行处理，再将经过同轴脉冲电絮凝处理的金矿废水加入聚合氯化铝进行混凝处理，沉淀静置后，其出水满足国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级标准要求，可进行排放、回用或其他用途。本发明方法简单易施，成本低，效率高，处理后出水水质可直接排放或回用。本发明也可应用于治理其他生活污水或工业污水。
权利要求书
1.一种同轴式脉冲电絮凝装置，主要由绝缘端盖(1)、阳极(2)、阴极(3)、进水口(4)、密封垫片(5)、出水口组成(6)，其中，阳极(2)和阴极(3)两端与绝缘端盖(1)用螺栓连接，并在阳极(2)和阴极(3)与绝缘端盖(1)之间设有密封垫片(5)，进水口(4)和出水口(6) 位于阳极(2)两端，其特征在于电絮凝的阴极(3)和阳极(2)板采用同轴式布置。
2.根据权利要求1所述的一种同轴式脉冲电絮凝装置，其特征在于，通过选择不同直径的阳极(2)及相应的密封垫片(5)和绝缘端盖(1)，即可调节电极极板间距。
3.根据权利要求1所述的一种同轴式脉冲电絮凝装置，其特征在于，所述同轴式电絮凝单元个数为5-10个;电絮凝的阴极和阳极板间距为1.5cm~3cm。
4.一种同轴式脉冲电絮凝装置处理金矿废水的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：
(1)首先采用同轴式脉冲电絮凝对金矿废水进行处理，废水由进水口(4)进入同轴的圆柱形阳极(2)和阴极(3)之间的反应室，通过在阳极(2)和阴极(3)上通上脉冲电压，即可对其中的废水进行电絮凝处理;
(2)经过同轴式脉冲电絮凝处理后，金矿废水的COD及各种金属离子浓度会明显降低，然后，将经过同轴式脉冲电絮凝处理后的金矿废水输送至沉淀池，并加入聚合氯化铝进行混凝处理，静置沉淀后即可排放或回用;
(3)最后定期将沉淀池中的污泥进行压滤脱水，进行提炼、回收等资源化利用，或送至固废处理中心进行无害化处置。
5.根据权利要求4所述的一种同轴式脉冲电絮凝装置处理金矿废水的方法，其特征在于，步骤(1)中所述同轴式脉冲电絮凝对金矿废水处理时间为 25min~50min;脉冲电源输出电压为8~24V，占空比为0.3~0.9，输出频率为300Hz~1000Hz，输出电流密度为0.5 A/dm2~3.5 A/dm2，阳极与阴极采用的都是铝电极。
6.根据权利要求4所述的一种同轴式脉冲电絮凝装置处理金矿废水的方法，其特征在于，步骤(2)中所述混凝处理时间为20min～50min，混凝剂聚合氯化铝投加量为每吨待处理金矿废水投10~15g。
说明书
一种同轴式脉冲电絮凝装置及其处理金矿废水的方法
技术领域
本发明涉及一种同轴式脉冲电絮凝装置及其处理金矿废水的方法，属于工业废水处理领域。
背景技术
随着我国经济的迅速发展，黄金作为一种重要的资源，其需求迅速增大，产量日益增加。但黄金的开采提炼过程中需要排放大量废水。每处理1吨金矿石需用水3吨，排水近20吨，据估计，每年黄金选矿废水排放量近12亿吨。在开采黄金的过程中要用氰化物( 如氰化钠) 作为溶剂去提取黄金。因此，在生产黄金的同时，大量的氰化物随废水和废弃尾矿排放而污染环境。在金矿生产的制酸和铜萃取过程中产生大量的酸性废水，还有一部分来源于金泥精炼过程中的酸化洗涤用水、冲洗地坪和清洗设备用水、化验室中用于检测的实验废水。由于该种废水的酸度低，有利于重金属的浸出，因此，酸性废水不仅pH值低，而且重金属含量高，直接外排会对水体造成重大污染。这些废水成分复杂，重金属离子是其对环境影响较大的主要污染物。这些重金属具有毒性，不易被生物降解，而且能够被生物积累，因此这些废水会对人体健康及环境造成严重的危害。因此，必须对金矿废水进行处理，使之达标排放。
国内外学者采用了物理法、化学法、生物法等许多方法治理金矿废水。目前国内外常用的去除废水中重金属离子的方法主要有：化学沉淀法、吸附法和膜分离法等。但是这些方法不同程度的存在着二次污染、成本高、能耗大等问题。由于电絮凝法具有处理效率高、操作简便、成本低，产污泥量少等优点，近年来较多研究工作者开始采用电化学法处理重金属废水。但是由于目前的一般电絮凝采用的电极形式主要为平板型，其待处理液体与电极接触面积相对有限，电流利用效率较低，因此存在停留时间长、运行成本较高、污染物去除率有限等问题。
同轴电絮凝是在传统电化学的基础上发明的，其极板采用同轴式结构，可使阴极、阳极间液体与阴阳极获得最充分的表面接触，提高了处理效率，大大缩短了处理时间。
目前尚未有人采用同轴电絮凝对金矿废水进行处理。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种同轴式脉冲电絮凝处理金矿废水的方法，使其达标排放。
本发明的同轴式脉冲电絮凝装置主要由绝缘端盖、阳极、阴极、进水口、密封垫片、出水口组成，其特征在于电絮凝的阴极和阳极采用同轴式布置。阳极和阴极为同轴心的圆筒状极板，阳极和阴极两端与绝缘端盖用螺栓连接，并在阳极和阴极与绝缘端盖之间设有密封垫片，从而即保证了阳极和阴极之间绝缘，又在阳极和阴极之间形成密闭的反应空间。其中在阳极两端分别布置一个进水口和一个出水口，供金矿废水流入和排出。
其中，通过选择不同直径的阳极及相应的密封垫片和绝缘端盖，即可达到调节电极极板间距的目的。
其中，同轴式电絮凝单元个数为5-10个;电絮凝的阴阳极板间距为1.5cm~3cm。
本发明中一种同轴式脉冲电絮凝装置处理金矿废水的方法，按照以下步骤进行：
(1)首先采用同轴式脉冲电絮凝对金矿废水进行处理，废水由进水口进入同轴的圆柱形阳极和阴极之间的反应室，通过在阳极和阴极上通上脉冲电压，即可对其中的废水进行电絮凝处理;
(2)经过同轴式脉冲电絮凝处理后，金矿废水的COD及各种金属离子浓度会明显降低，然后，将经过同轴式脉冲电絮凝处理后的金矿废水输送至沉淀池，并加入聚合氯化铝进行混凝处理，静置沉淀后即可排放或回用;
(3)最后定期将沉淀池中的污泥进行压滤脱水，进行提炼、回收等资源化利用，或送至固废处理中心进行无害化处置。
其中，步骤(1)中所述同轴式脉冲电絮凝对金矿废水处理时间为 25min~50min;脉冲电
源输出电压为8~24V，占空比为0.3~0.9，输出频率为300Hz~1000Hz，输出电流密度为0.5 A/dm2~3.5 A/dm2，阳极与阴极采用的都是铝电极。
其中，步骤(2)中所述混凝处理时间为20min～50min，混凝剂聚合氯化铝投加量为每吨
待处理金矿废水投10~15g。
有益效果：
本发明采用同轴式脉冲电絮凝技术并结合混凝技术，对金矿废水进行有效处理，与传统平板式电絮凝技术相比，本发明使废水与阴阳极获得最充分的表面接触，提高了处理效率，缩短了处理时间，并可减轻极板钝化、垢化现象，解决了传统化学沉淀法、吸附法和膜分离法等在金矿废水处理中存在的成本高、能耗大、易产生二次污染等问题。本方法简单易施，成本低，效率高，处理后出水水质可直接排放或回用。本发明也可应用于治理其他生活污水或工业污水。