申请日2018.04.13
公开(公告)日2018.08.17
IPC分类号C02F1/461; C02F1/72; C02F1/52; C02F1/28; C02F101/10; C02F101/20
摘要
本发明提供的废水电化学深度处理方法，在碱环境下，通过电化学反应生成的高铁酸盐，引发高活性铁氧自由基或高阶铁中间体的生成以进行催化氧化、絮凝、吸附、沉淀去除总有机碳TOC、磷、重金属铜镍等环境污染因子，使排出的废水TOC低于5mg/L、总磷含量低于0.3mg/L、铜镍含量分别低于1.0mg/L，达到地表水排放标准。本发明的处理方法工艺流程简单、效率高、成本低，可明显提高工业废水的处理质量，降低对人类水环境的污染风险。
权利要求书
1.一种废水电化学深度处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
通过电化学反应使电解槽内的盐碱性废水中原位生成高铁酸盐;
所述高铁酸盐引发高活性铁氧自由基或高价铁中间体的生成，继而催化氧化、絮凝、吸附、沉淀盐碱性废水中的环境污染因子;
去除环境污染因子排出废水。
2.根据权利要求1所述的废水电化学深度处理方法，其特征在于：所述电解槽内废水的pH控制大于13。
3.根据权利要求1所述的废水电化学深度处理方法，其特征在于：所述电解槽包括由若干电极板组合成的极板，每一所述电极板为铁电极或钛板涂层电极，所述钛板涂层电极含有涂覆的氧化钛或锡锑化合物涂层。
4.根据权利要求3所述的废水电化学深度处理方法，其特征在于：所述极板为所述铁电极和所述钛板涂层电极相互间隔组成。
5.根据权利要求3所述的废水电化学深度处理方法，其特征在于：所述铁电极或所述钛板涂层电极为多孔网状。
6.根据权利要求3所述的废水电化学深度处理方法，其特征在于：所述极板与电源串联形成正负极，所述正负极周期换向，换向间隔时间为10min-30min。
7.根据权利要求1所述的废水电化学深度处理方法，其特征在于：所述电化学反应过程采用恒定电流密度进行电解反应，所述电流密度为50A/m2-300A/m2。
8.根据权利要求1所述的废水电化学深度处理方法，其特征在于：所述高盐碱性废水在所述电解槽中不断循环，总停留时间为60min至150min。
9.根据权利要求8所述的废水电化学深度处理方法，其特征在于：所述排出废水采用酸溶液调节其pH至中性后过滤。
10.根据权利要求9所述的废水电化学深度处理方法，其特征在于：所述环境污染因子包括总有机碳、磷以及重金属，所述重金属包括铜和/或镍，所述排出废水中总有机碳含量低于5mg/L、总磷含量低于0.3mg/L、铜镍含量分别低于1.0mg/L。
说明书
废水电化学深度处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，特别是废水电化学深度处理方法，适用于高盐碱性废水中总有机碳、磷、重金属的深度去除。
背景技术
高盐碱性废水是一类来源于二次资源湿法冶金循环利用、制药等行业领域产生的工业废水，废水量大，含多组分难降解有机物，对区域环境污染危害大，所含环境污染因子TOC、P、Cu、Ni等难于生化处理去除。而传统高级氧化法的最佳反应pH条件为3-4之间，因碱环境调酸会引入或初始废水本体含有的大量氯离子、硫酸根，进而引发一系列使催化剂失效、自由基失活的副反应，因此导致传统高级氧化法应用于高盐碱性废水处理时能力有限，不足以深度氧化去除其中的有机组份，出水排放中TOC、P、Cu、Ni等难于达到地表水排放标准。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种改进的废水电化学深度处理方法，直接在碱环境下进行处理，避免调酸产生的副反应，其适用于高盐酸性废水中TOC、P、Cu、Ni等环境污染因子的深度去除，具有催化能力强、处理效果好等特点。
本发明提供的技术方案为：一种废水电化学深度处理方法，用于降低盐碱性废水中环境污染因子的含量以达到地表水排放标准，包括以下步骤：
通过电化学反应使电解槽内的盐碱性废水中原位生成高铁酸盐;其中高铁酸盐含有高铁酸根，铁离子呈正六价，具有很强的氧化性;盐碱性废水包括盐含量5%-30%、pH大于13的高盐碱性废水;
所述高铁酸盐引发高活性铁氧自由基或高价铁中间体的生成，继而催化氧化、絮凝、吸附、沉淀所述盐碱性废水中的环境污染因子;
去除环境污染因子排出废水。高铁酸盐经氧化反应产生的产物在溶液中呈胶体，能够将废水中的悬浮物聚集形成沉淀而去除。
进一步地，所述电解槽内废水的pH控制大于13。在酸性溶液中，高铁酸根比较活泼，较易分解，而在碱性溶液中相对稳定，一方面为保证高铁酸盐的稳定性，需控制废水为碱环境;另一方面，可避免废水本体中含有的大量氯离子、硫酸根与高铁酸根优先反应，削弱或消除催化氧化作用。
进一步地，所述电解槽包括由若干电极板组合成的极板，每一所述电极板为铁电极或钛板涂层电极，所述钛板涂层电极含有涂覆的氧化钛或锡锑化合物涂层。
进一步地，所述极板为所述铁电极和所述钛板涂层电极相互间隔组成。
进一步地，所述铁电极或所述钛板涂层电极为多孔网状。
进一步地，所述极板与电源串联形成正负极，所述正负极周期换向，换向间隔时间为10min-30min。
进一步地，所述电化学反应过程采用恒定电流密度进行电解反应，所述电流密度为50A/m2-300A/m2。
进一步地，所述高盐碱性废水在所述电解槽中不断循环，总停留时间为60min至150min。
进一步地，所述排出废水采用酸溶液调节其pH至中性后过滤。
进一步地，所述环境污染因子包括总有机碳、磷以及重金属，所述重金属包括铜和/或镍，所述排出废水中总有机碳含量低于5mg/L、总磷含量低于0.3mg/L、铜镍含量分别低于1.0mg/L。
与现有技术相比，本发明提供的废水电化学深度处理方法，在碱环境下，通过电化学反应生成的高铁酸盐，引发高活性铁氧自由基或高阶铁中间体的生成以进行催化氧化、絮凝、吸附、沉淀去除总有机碳TOC、磷、重金属铜镍等环境污染因子，使排出的废水TOC低于5mg/L、总磷含量低于0.3mg/L、铜镍含量分别低于1.0mg/L，达到地表水排放标准。该处理方法工艺流程简单、效率高、成本低，可明显提高工业废水的处理质量，降低对人类水环境的污染风险。