申请日2013.11.08
公开(公告)日2014.03.19
IPC分类号C02F1/62; C02F1/461
摘要
本发明公开了一种含铅电池工业废水复合电解槽处理方法。该方法将含镍线路板废水放入复合电解槽进行电解处理，外加电场提供经整流后30～32V直流电压，反应35～40分钟，电流强度为0.95～1.15A;按每升含镍废水计，投加NaCl0.25～0.35g/L，控制气水体积比比为3.5～4：1，用空压机供气;控制电解出水pH值到9～9.5，电解处理后的废水进入斜板沉淀池，沉淀1.5‐2小时，上清液排出，污泥沉于池底污泥槽中;本发明除铅效果显著，总体运行费用低，占地面积小，投资小，预处理效果好，铅离子的去除率在99%以上。
权利要求书
1.一种含铅电池工业废水复合电解槽处理方法，其特征在于：将含镍线 路板废水放入复合电解槽进行电解处理，外加电场提供经整流后30～32V直 流电压，反应35～40分钟，电流强度为0.95～1.15A;按每升含镍废水计，投 加NaCl0.25～0.35g/L，控制气水体积比比为3.5～4：1;控制电解出水pH值到 9～9.5，电解处理后的废水进入斜板沉淀池，沉淀1.5‐2小时，上清液排出， 污泥沉于池底污泥槽中;
所述复合电解槽由隔板分隔成多个电解槽单元，每一电解槽单元两侧的阴 极板和阳极板相对平行设置，电解槽单元内设有由溶解粒子电极和绝缘粒子电 极的填料层，溶解粒子电极和绝缘粒子电极的体积比为2:1～5:1，溶解粒子电 极和绝缘粒子电极占电解槽单元空腔体积的40‐50%，电解槽底部设有曝气管， 曝气管下部设有污泥槽;
所述溶解粒子电极为多个直径小于5mm，高度小于1mm的柱状颗粒， 以质量百分比计，柱状颗粒由80～84%铁粉、5～15%活性碳粉、3～5%木质素 磺酸钙、1～2%铜粉、1%氧化锌和0.3～0.5%氧化锆烧结成型;
所述绝缘粒子电极为多个直径小于5mm，高度小于1mm的柱状颗粒， 以质量百分比计，柱状颗粒由18～20%硅藻土、20～30%活性碳粉、40～60%粘 土、3～8%木质素磺酸钙、1～2%铜粉和0.1～1%氧化镍烧结成型。
2.根据权利要求1所述的含铅电池工业废水复合电解槽处理方法，其特 征在于：所述阳极极板以钛片为基体，先经机械抛光酸蚀预处理，再通过热分 解法制备SnO2+Sb2O3+MnO2活性中间层。
3.根据权利要求1所述的含铅电池工业废水复合电解槽处理方法，其特 征在于：所述阴极极板为不锈钢板。
4.根据权利要求1所述的含铅电池工业废水复合电解槽处理方法，其特 征在于：所述直流电压采用TPR稳流稳压电源供电。
5.根据权利要求1所述的含铅电池工业废水复合电解槽处理方法，其特 征在于：所述控制气水体积比比为3.5～4：1是采用空压机供气。
6.根据权利要求1所述的含铅电池工业废水复合电解槽处理方法，其特 征在于：所述控制电解出水pH值到9～9.5通过加入碱调节。
说明书
一种含铅电池工业废水复合电解槽处理方法
技术领域
本发明涉及一种电池工业废水处理，特别是涉及一种含铅电池工业废水复 合电解槽处理方法。
背景技术
由于重金属离子不可生物降解性、生物富集性，作为重金属污染的重点行 业，电池工业已是当今世界最严重的污染工业之一，所产生的重金属废水的治 理问题已成为环保领域关注的焦点。电池工业废水中按所含污染物可分为含氰 电池工业废水，含铜、锌、镍、铅、镉和铅等重金属电池工业废水、有机电池 工业废水、酸性和碱性废水等。
处理含铅废水的主要技术和方法主要有：(1)用硫酸亚铁、偏亚硫酸氢钠、 亚硫酸钠、二氧化硫等还原;(2)利用阴离子交换树脂进行离子交换;(3)电化学 还原;(4)蒸发回收;(5)吸附等。但这些方法存在着或处理污染物种类单一、工 艺复杂、投资费用高，或需投加过量化学药剂、污泥量大，进而产生二次污染 的问题，难以达到排放标准。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种除铅效果显著，总体运 行费用低，占地面积小，投资小的含铅电池工业废水复合电解槽处理方法。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种含铅电池工业废水复合电解槽处理方法：将含镍线路板废水放入复合 电解槽进行电解处理，外加电场提供经整流后30～32V直流电压，反应35～40 分钟，电流强度为0.95～1.15A;按每升含镍废水计，投加NaCl0.25～0.35g/L， 控制气水体积比比为3.5～4：1，用空压机供气;控制电解出水pH值到9～9.5， 电解处理后的废水进入斜板沉淀池，沉淀1.5‐2小时，上清液排出，污泥沉于 池底污泥槽中;
所述复合电解槽由隔板分隔成多个电解槽单元，每一电解槽单元两侧的阴 极板和阳极板相对平行设置，电解槽单元内设有由溶解粒子电极和绝缘粒子电 极的填料层，溶解粒子电极和绝缘粒子电极的体积比为2:1～5:1，溶解粒子电极 和绝缘粒子电极占电解槽单元空腔体积的40‐50%，电解槽底部设有曝气管，曝 气管下部设有污泥槽;
所述溶解粒子电极为多个直径小于5mm，高度小于1mm的柱状颗粒，以 质量百分比计，柱状颗粒由80～84%铁粉、5～15%活性碳粉、3～5%木质素磺酸 钙、1～2%铜粉、1%氧化锌和0.3～0.5%氧化锆烧结成型;
所述绝缘粒子电极为多个直径小于5mm，高度小于1mm的柱状颗粒，以 质量百分比计，柱状颗粒由18～20%硅藻土、20～30%活性碳粉、40～60%粘土、 3～8%木质素磺酸钙、1～2%铜粉和0.1～1%氧化镍烧结成型。
为进一步实现本发明目的，优选地，所述阳极极板以钛片为基体，先经机 械抛光酸蚀预处理，再通过热分解法制备SnO2+Sb2O3+MnO2活性中间层。所述 阴极极板为不锈钢板。所述直流电压采用TPR稳流稳压电源供电。所述控制气 水体积比比为3.5～4：1是采用空压机供气。所述控制电解出水pH值到9～9.5 通过加入碱调节。
本发明含铅电池工业废水进入复合电解废水处理装置,复合微电解废水处 理装置通过三维电极、电催化氧化和微电解技术的有效组合，通过电极的直接 电催化氧化还原、电极产生的活性物质([H]和Fe2+、·OH和H2O2等)间接的氧 化还原作用和三维电极的高电流时空效率，强化处理废水。
本发明通过复合电解法进行含铅电池工业废水复合电解槽除铅，复合电解 法是通过三维电极、电催化氧化和微电解技术的联合，装置内部装有正负极板 电极、溶解粒子电极和绝缘粒子电极,其中，溶解粒子以铁粉微电解作用为主， 绝缘粒子则起防短路作用，极板电极采用钛基SnO2+Sb2O3+MnO2涂层电极作为 过电位电解的阳极，解决了电极易脱落，电极电位不高，使用寿命短，表面易 吸附产物的问题。反应过程中产生的新生态的自由基和混凝剂，集氧化还原、 絮凝吸附、催化氧化、络合及沉积等作用为一体，溶解粒子溶解产生的Fe2+直 接将Cr(VI)还原为Cr(III)后产生Cr(OH)3和Fe(OH)3共沉淀，使含铅废水中的 铅迅速去除。在该工艺中不需要再加入其他的化学药剂，因此该系统运行简便。 通过电极的直接电催化氧化还原、电极产生的活性物质([H]和Fe2+、·OH和H2O2等)间接的氧化还原作用和三维电极的高电流时空效率，强化处理废水除铅效 率。
本发明与现有方法相比，具有如下优点：
(1)本发明含铅电池工业废水复合电解槽除铅通过三维电极、电催化氧化 和微电解技术的组合，通过电极的直接电催化氧化还原、电极产生的活性物质 ([H]和Fe2+、·OH和H2O2等)间接的氧化还原作用和三维电极的高电流时空效 率，强化除铅效率，采用三维电极或流化床电化学反应器，利用其较高的传质 比表面积，提高电化学反应器效率。
(2)本发明复合电解法具有设备结构简单、适用范围广、处理效果好;
(3)因为无需投加化学药剂，污泥量小，与电解相比用电量大大减少，因 此本发明含铅电池工业废水复合电解槽处理方法运行费用低廉;
(4)因为采用的是复合电解槽装置，运行参数可随水质变化而调整，同时 复合电解槽拥有绝缘粒子电极的填料层，可以对大量和高浓度的废水起到缓冲 作用;因此本发明含铅电池工业废水复合电解槽处理方法能承受大水量和高浓 度废水的冲击;
(5)本发明含铅电池工业废水复合电解槽处理方法操作维护方便以及易与 其他废水处理方法联用等优点。
(6)本发明在绝缘电极中加入了硅藻土，硅藻土可以吸附Cr3+、Pb2+、Cd2+、 Cu2+，有助于电池工业废水中铅离子的去除。