申请日2013.05.20
公开(公告)日2013.09.11
IPC分类号C02F9/12
摘要
本发明公开了一种微电解-电絮凝联合处理生物难降解有机废水的方法，包括如下步骤：首先调节废水的pH值为2～4，电导率为300～2000μs/cm;其次对废水进行铁炭微电解处理，反应时间为20～300min;静沉后取废水的上层清液进行电絮凝处理。本发明的优点为联合使用微电解-电絮凝处理工艺，微电解中铁、炭填料价格低廉，电絮凝技术高效、无二次污染以及绿色环保，缓解了单独长时间使用微电解技术容易造成的板结问题以及单独使用电絮凝技术存在的高能耗高成本问题，废水COD去除率提高到95%以上，同时本方法使用的设备简单、占地面积小、操作方便。
权利要求书
1.一种微电解-电絮凝联合处理生物难降解有机废水的方法，其特征在于：包括如 下步骤：
(1)调节废水的pH值为2～4，电导率为300～2000us/cm;
(2)对废水进行铁炭微电解处理，反应时间为20～300min;
(3)静沉后取废水的上层清液进行电絮凝处理：调节上层清液的pH值为5～7，直 流电源控制输出电流密度为2～20mA/cm2，极板间距为0.5～2cm，电解时间为20～ 120min，静沉时间20～60min。
2.根据权利要求1所述的处理废水的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述废水 的pH值为2.5～3.8，电导率为500～1200us/cm。
3.根据权利要求1所述的处理废水的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述铁炭 微电解槽中的填料为炭、铁、铝颗粒，其重量比分别为50～100：50～100：5～20。
4.根据权利要求3所述的处理废水的方法，其特征在于：所述炭颗粒为8～70目， 铁、铝颗粒的平均直径为3～30mm。
5.根据权利要求1所述的处理废水的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述反应 时间为50～200min。
6.根据权利要求1所述的处理废水的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述上层 清液的pH值为5.5～6.8，直流电源控制输出电流密度为5～15mA/cm2，极板间距为0.7 ～1.6cm，电解时间为40～90min，静沉时间30～50min。
说明书
一种微电解-电絮凝联合处理生物难降解有机废水的方法
技术领域
本发明涉及一种处理生物难降解有机废水的方法，尤其涉及一种微电解-电 絮凝联合处理生物难降解有机废水的方法。
背景技术
生物难降解有机废水是一类较难处理的废水，这类废水中生物毒性、COD、 BOD5以及盐度都很高，无法进入常规生化单元处理，而且常规工艺无法实现达标 排放。微电解和电絮凝由于其独特的分离作用，近年来成为难降解有机废水处理 的研究热点。铁炭微电解是在酸性条件下，以铁屑和炭为填料，在铁和炭之间形 成无数个微小原电池，发生多种电化学反应，通过还原氧化、铁离子絮凝和吸附 作用实现对有机物废水的分离和降解。微电解使用的铁屑和炭材料价格低廉，有 效降低成本，但由于反应前需加酸碱活化，铁和炭是物理接触，所以使用时间长 了容易钝化板结形成隔离层从而影响处理效果、降低处理效率。电絮凝是近年发 展起来的处理生物难降解有机废水的方法，针对生物难降解有机废水，电絮凝技 术有着极高的去除效率，近年来该技术发展较为迅速，成为了学术和工业界较为 关注的新型水处理技术。但是该技术目前主要存在的问题是能耗较高。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种将微电解和电絮凝两工艺相结合，能够 高效、低能耗且经济环保的处理生物难降解有机废水的方法。
技术方案：本发明所述的一种微电解-电絮凝联合处理生物难降解有机废水 的方法，包括如下步骤：
(1)调节废水的pH值为2～4，电导率为300～2000us/cm;
(2)对废水进行铁炭微电解处理，反应时间为20～300min;
(3)静沉后取废水的上层清液进行电絮凝处理：调节上层清液的pH值为 5～7，直流电源控制输出电流密度为2～20mA/cm2，极板间距为0.5～2cm，电 解时间为20～120min，静沉时间20～60min。
其中，步骤(1)中，废水的pH值为2.5～3.8，电导率为500～1200us/cm。 步骤(2)中，所述铁炭微电解槽中的填料为炭、铁、铝颗粒，其重量比分别为 50～100：50～100：5～20。所述炭颗粒为8～70目，铁、铝颗粒的平均直径为3～ 30mm。步骤(2)中，所述反应时间为50～200min。步骤(3)中，所述上层清 液的pH值为5.5～6.8，直流电源控制输出电流密度为5～15mA/cm2，极板间距 为0.7～1.6cm，电解时间为40～90min，静沉时间30～50min。
反应机理：本发明的前处理为铁炭填料微电解工艺，后处理是电絮凝工艺， 微电解采用铁炭填料作为微电解槽的主要填料，产生大量的氢氧化铁絮体，通过 配合反应吸附生物难降解分子，使得生物难降解废水浓度和COD降低，然后通 过电絮凝法进一步深度去除生物难降解分子，一方面电絮凝过程中产生的吸附絮 体能较高效的通过专属吸附、网捕卷扫、吸附架桥作用来吸附污染物;另一方面 其阴极能产生强氧化性的羟基自由基，羟基自由基有着极高的氧化性，能氧化大 部分复杂有机分子，以达到破坏基团、脱色、除COD的作用。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点为联合使用微电解-电絮凝处 理工艺，微电解中铁、炭填料价格低廉，电絮凝技术高效、无二次污染以及绿色 环保，缓解了单独长时间使用微电解技术容易造成的板结问题以及单独使用电絮 凝技术存在的高能耗高成本问题，废水COD去除率提高到95%以上，同时本方法使 用的设备简单、占地面积小、操作方便。
具体实施方式：
实施例1：废水CODCr为2000mg/L，调节废水pH值为2，电导率为 2000us/cm，进入铁炭微电解工艺，微电解槽中的填料为炭、铁、铝颗粒，其重 量比为60：60：5，铁铝颗粒的平均直径10mm，炭颗粒20目，废水反应时间为 300min，处理后的COD降低为800mg/L，取静沉后废水的上层清液进入下一步 工艺。调节微电解单元出水pH值为5，进行电絮凝处理，由直流电源控制输出 电流密度为20mA/cm2，极板间距为0.5cm，电解时间为120min，静沉时间60 min，处理后的CODCr降低为60mg/L，经过计算，COD去除率为97.0%。
实施例2：废水 CODCr为5000mg/L，调节废水pH值为2.5，电导率为 1200us/cm，进入铁炭微电解工艺，微电解槽中的填料为炭、铁、铝颗粒，其重 量比为50：50：8，铁铝颗粒的平均直径5mm，炭颗粒30目，废水反应时间为 200min，处理后的COD降低为1000mg/L，取静沉后废水的上层清液进入下一 步工艺。调节微电解单元出水pH值为5.5，进行电絮凝处理，由直流电源控制 输出电流密度为15mA/cm2，极板间距为0.7cm，电解时间为90min，静沉时间 50min，处理后的CODCr降低为160mg/L，经过计算，COD去除率为96.8%。
实施例3：废水CODCr为9000mg/L，调节废水pH值为3，电导率为 1000us/cm，进入铁炭微电解工艺，微电解槽中的填料为炭、铁、铝颗粒，其重 量比为100：100：10，铁铝颗粒的平均直径30mm，炭颗粒8目，废水反应时间 为100min，处理后的COD降低为2000mg/L，取静沉后废水的上层清液进入下 一步工艺。调节微电解单元出水pH值为6，进行电絮凝处理，由直流电源控制 输出电流密度为11mA/cm2，极板间距为1.0cm，电解时间为80min，静沉时间 40min，处理后的CODCr降低为300mg/L，经过计算，COD去除率为96.7%。
实施例4：废水CODCr为15000mg/L，调节废水pH值为3.2，电导率为 800us/cm，进入铁炭微电解工艺，微电解槽中的填料为炭、铁、铝颗粒，其重量 比为70：70：20，铁铝颗粒的平均直径10mm，炭颗粒16目，废水反应时间为 80min，处理后的COD降低为3000mg/L，取静沉后废水的上层清液进入下一步 工艺。调节微电解单元出水pH值为6.3，进行电絮凝处理，由直流电源控制输 出电流密度为8mA/cm2，极板间距为1.2cm，电解时间为60min，静沉时间35min， 处理后的CODCr降低为530mg/L，经过计算，COD去除率为96.5%。
实施例5：废水CODCr为30000mg/L，调节废水pH值为3.8，电导率为 500us/cm，进入铁炭微电解工艺，微电解槽中的填料为炭、铁、铝颗粒，其重量 比为80：80：15，铁铝颗粒的平均直径6mm，炭颗粒50目，废水反应时间为 50min，处理后的COD降低为4000mg/L，取静沉后废水的上层清液进入下一步 工艺。调节微电解单元出水pH值为6.8，进行电絮凝处理，由直流电源控制输 出电流密度为5mA/cm2，极板间距为1.6cm，电解时间为40min，静沉时间30min， 处理后的CODCr降低为1200mg/L，经过计算，COD去除率为96.0%。
实施例6：废水CODCr为50000mg/L，调节废水pH值为4，电导率为 300us/cm，进入铁炭微电解工艺，微电解槽中的填料为炭、铁、铝颗粒，其重量 比为50：50：8，铁铝颗粒的平均直径3mm，炭颗粒70目，废水反应时间为20min， 处理后的COD降低为5000mg/L，取静沉后废水的上层清液进入下一步工艺。 调节微电解单元出水pH值为7，进行电絮凝处理，由直流电源控制输出电流密 度为2mA/cm2，极板间距为2.0cm，电解时间为20min，静沉时间20min，处理 后的CODCr降低为2000mg/L，经过计算，COD去除率为96.0%。