申请日2011.10.27
公开(公告)日2012.04.25
IPC分类号C02F1/461
摘要
本发明提供了一种含重金属工业废水的处理系统，包括：电解槽(1)，电解槽(1)包括相对设置的第一槽壁(11)和第二槽壁(12)，电解槽(1)内交错设置有阳极板(2)和阴极板(3)，阳极板(2)的第一端固定在第一槽壁(11)上，阴极板(3)的第一端固定在第二槽壁(12)上;每一阴极板(3)为三维网状结构的始极板。本发明的处理系统由于使用三维网状结构的阴极始极板，该阴极始极板的承受应力的能力大大提高，避免了阴极板开裂造成阴阳极短路的问题;且无需进行剥板操作。本发明还提供了一种是用上述系统的含重金属工业废水的处理方法。
权利要求书
1.一种含重金属工业废水的处理系统，包括：电解槽(1)，所述电解槽(1)包括相对设置 的第一槽壁(11)和第二槽壁(12)，所述电解槽(1)内交错设置有阳极板(2)和阴极 板(3)，其特征在于：
所述阳极板(2)的第一端固定在所述第一槽壁(11)上，所述阴极板(3)的第一 端固定在所述第二槽壁(12)上，每一所述阴极板(3)的第二端位于相邻的两个所述阳 极板(2)之间;
每一所述阴极板(3)为三维网状结构的始极板。
2.根据权利要求1所述的含重金属工业废水的处理系统，其特征在于，
所述阳极板(2)为网状铱钽涂层结构的钛阳极板。
3.根据权利要求2所述的含重金属工业废水的处理系统，其特征在于，
所述处理系统还包括处理液混合室(4)，所述处理液混合室(4)通过一带阀门的连 通管道(41)与所述电解槽(1)连通。
4.根据权利要求3所述的含重金属工业废水的处理系统，其特征在于，
所述处理液混合室(4)内设置有搅拌机(42)。
5.根据权利要求4所述的含重金属工业废水的处理系统，其特征在于，
所述处理系统还包括循环槽(5)和中转槽(6)，所述循环槽(5)与所述处理液混 合室(4)连通，所述循环槽(5)可操控地向所述处理液混合室(4)内注入待处理液;
所述中转槽(6)与所述电解槽(1)的上端部相连接。
6.根据权利要求5所述的含重金属工业废水的处理系统，其特征在于，
在所述循环槽(5)与所述处理液混合室(4)之间设置有循环泵(7)。
7.根据权利要求6所述的含重金属工业废水的处理系统，其特征在于，
所述中转槽(6)和所述循环槽(5)连通，且在所述中转槽(6)与所述循环槽(5) 之间设置有回流泵(8)。
8.一种含重金属工业废水的处理方法，使用权利要求7所述的处理系统，其特征在于，具体 步骤为：
第一步，将一定量的待处理液注入到所述循环槽(5)内，加入适量的添加剂，开启 所述循环泵(7)、所述搅拌机(42)和所述回流泵(8)将待处理液循环运行10～20分 钟，使添加剂在待处理液中分布均匀;
第二步，给所述电解槽(1)通电，当电解液的金属离子浓度大于或者等于2克/升时， 控制阴极电流密度在370A/m2～450A/m2;当电解液的金属离子浓度小于2克/升、且 大于或者等于500ppm时，控制阴极电流密度在320A/m2～370A/m2;当电解液的金属 离子浓度小于500ppm时，控制阴极电流密度在270A/m2～320A/m2;
第三步，当电解液的金属离子浓度小于100ppm时，结束电解，取出阴极板，并装入 新的阴极板。
9.根据权利要求8所述的含重金属工业废水的处理方法，其特征在于，
所述第一步中添加的所述添加剂为高分子有机化合物。
10.根据权利要求9所述的含重金属工业废水的处理方法，其特征在于，
所述第二步中电解液的金属离子浓度的监测是通过每隔1.5～2.5小时使用EDTA对 电解液进行滴定分析而进行的。
说明书
含重金属工业废水的处理系统及其处理方法
技术领域
本发明涉及工业废水处理及资源回收领域，特别地，涉及一种低含量重金属工业废水的 处理系统。此外，本发明还涉及一种包括上述处理系统的低含量重金属工业废水的处理方法。
背景技术
工业废水是当前环境污染的重要源头之一，各国对工业废水的处理以及资源的回收利用 十分重视。目前，对重金属离子含量在15克/升以下的酸性工业废液的处理工艺主要有两种： 其一、中和沉淀法;其二、电积沉积法。
中和沉淀法是目前处理低含量重金属工业废液最为普遍的工艺，其工艺特点是工艺成熟 简单，能够保证处理后的重金属工业废液达到环保排放标准，但也存在以下致命的不足：利 用中和沉淀法处理重金属离子工业废液所得到的产物是金属离子品位只有几个百分点的污 泥，其经济价值大打折扣;如要到对上述污泥所含重金属进行再利用必需进行提纯处理，这 势必造成对环境的二次污染;如要将重金属离子含量在15克/升以下重金属工业废液通过中和 沉淀法达到环保排放标准，生产成本较高。
电积沉积法处理重金属离子含量在15克/升以下的酸性工业废液主要有两种：一、平板 电积工艺，二、强化电积工艺。其中，平板电积工艺阴极上只能得到海绵状的金属沉积物， 由于对海绵状的金属的防氧化处理成本较高，所以平板电积工艺只能得到金属含量在80%以 下的产品。其中，强化电积工艺是目前市场上较为先进的处理工艺，其基本原理是通过对电 积设备的特定设计，强化电积过程中金属离子的传质，最大限度的降低由于废液中金属离子 含量过低而引起的浓差极化，同时通过特殊添加剂的加入使金属离子在阴极上以致密的细结 晶析出和保证较高的阴极电流效率。目前，该工艺在生产应用中存在的主要问题是：设备制 造成本较高;设备的占地面积较大;从废液中提取一吨金属量的添加剂成本较高;处理范围 存在一定的局限性，只有金属离子含量在6克/升以上时其经济效益才比较明显;当废液中的 金属离子含量降低到1克/升以下时，其阴极电流效率将大幅下降，导致生产成本明显提出; 设备运行稳定性较差;设备安全性不高，阴极析出物存在开裂造成阴阳极短路的可能性;生 产操作的劳动强度较大，剥板操作需通过手工操作完成。
发明内容
本发明目的在于提供一种结构简单、回收的金属纯度高的含重金属工业废水的处理系统， 以解决现有工业废除处理设备成本高、回收的金属纯度低、操作复杂的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种含重金属工业废水的处理系统，包括：电解槽，该 电解槽包括相对设置的第一槽壁和第二槽壁，电解槽内交错设置有阳极板和阴极板，阳极板 的第一端固定在第一槽壁上，阴极板的第一端固定在第二槽壁上，每一阴极板的第二端位于 相邻的两个阳极板之间;每一阴极板为三维网状结构的始极板。
进一步地，阳极板为网状钛涂层结构的阳极板。
进一步地，处理系统还包括处理液混合室，处理液混合室通过一带阀门的连通管道与电 解槽连通。
进一步地，处理液混合室内设置有搅拌机。
进一步地，处理系统还包括循环槽和中转槽，循环槽与处理液混合室连通，循环槽可操 控地向处理液混合室内注入待处理液;中转槽与电解槽的上端部相连接。
进一步地，在循环槽与处理液混合室之间设置有循环泵。
进一步地，中转槽和循环槽连通，且在中转槽与循环槽之间设置有回流泵。
一种含重金属工业废水的处理方法，使用上述的处理系统，具体步骤为：第一步，将一 定量的待处理溶液注入到循环槽内，加入适量的添加剂，开启循环泵、搅拌机和回流泵将待 处理液循环运行10～20分钟，使添加剂在待处理液中分布均匀;第二步，使电解槽通电，当 电解液的金属离子浓度大于或者等于2克/升时，阴极电流密度控制在370A/m2～450A/m2; 当电解液的金属离子浓度小于2克/升、且大于或者等于500ppm时，阴极电流密度控制在320 A/m2～370A/m2;当电解液的金属离子浓度小于500ppm时，阴极电流密度控制在270A/m2～ 320A/m2;第三步，当电解液的金属离子浓度小于100ppm时，结束电解，取出阴极板，并装 入新的阴极始极片。
进一步地，第一步中添加的添加剂为高分子有机化合物。该高分子有机化合物优选为骨 胶、干络素或者硫脲。
进一步地，第二步中电解液的金属离子浓度的监测是每隔1.5～2.5小时使用EDTA(EDTA 的中文名称为：乙二胺四乙酸)对电解液进行滴定分析。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明的处理系统由于使用三维网状结构的阴极始极板，该阴极始极板的承受应力的 能力大大提高，避免了阴极板开裂造成阴阳极短路的问题;使得在电解过程中吸附在阴极始 极板上的金属析出物能够穿过该阴极始极板，从而阴极板在电解过程中无需旋转或移动，集 聚在阴极始极板两侧的析出物牢固地结合在一起，大大提高了设备的稳定性能和安全性能。
2、本发明的处理系统由于使用了材质和电解析出物相同的阴极始极板，因此在电解过程 中，电解析出物吸附到阴极始极板上后，无需进行剥板操作，设备的自动化程度明显提高。
3、本发明的处理方法由于加入了添加剂，经处理后的废液的重金属浓度降低到0.5克/升， 甚至根据需要可将最低重金属浓度降低至ppm级;该处理方法的阴极电流效率能够整体保持 在80%以上，相应的电耗成本将得到有效的降低。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面 将参照图，对本发明作进一步详细的说明。