公布日：2023.03.21
申请日：2022.12.02
分类号：C02F1/467(2023.01)I
摘要
本发明属于废水处理技术领域，具体为一种有色金属废水COD净化装置及工艺，不需要外部投加硫酸亚铁，没有大量含铁污泥生成，避免了二次污染，也没有引入大量硫酸根离子，出水含盐量没有太大变化；该装置通过多段循环反应槽、方形电极的铁片电极与石墨片电极充当折流板，加快了废水流速，污泥不易在装置内沉降，提高反应效率；该装置阴极实用石墨片电极，运行过程基本无损耗，运行成本降低；装置运行过程可控性强，通过控制电流和电压即可实现不同强度的COD氧化效率，可实现线性控制的类芬顿反应。该装置采用方形电极外壳和片式电极，与传统箱体式催化电极相比，废水与电极的接触面积可提升至2‑3倍，停留时间可相对应减少50％左右。
权利要求书
1.一种有色金属废水COD净化装置，其特征在于，包括：循环反应槽、方形电极，循环反应槽与方形电极连通实现废水的循环；方形电极的阳极采用铁片电极，阴极采用石墨片电极，通过电极产生反应所需的亚铁离子实现类芬顿反应，无需外加硫酸亚铁。
2.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于，所述净化装置还包括硫酸加药装置、过氧化氢加药装置。
3.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于，所述循环反应槽包括N段循环反应槽，N≥2，其中，1段循环槽上设置有循环进水口、进水口；N段循环槽上设置有出水口、循环出水口。
4.根据权利要求3所述的净化装置，其特征在于，所述循环反应槽为四段循环反应槽，1段循环槽与2段循环槽底部连通，进入1段循环槽的废水流入到2段循环槽，2段循环槽溢流至3段循环槽，3段循环槽与4段循环槽底部连通，溢流至3段循环槽废水流入到4段循环槽。
5.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于，所述方形电极包括外壳和内部交叉排列的阴阳电极，废水在方形电极内部往返流动，最终回到循环反应槽。
6.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于，所述方形电极的电极连接端通过方形密封垫密封，螺栓连接端盖与外壳进行压紧；所述方形电极还包括电源。
7.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于，所述净化装置还包括清洗药剂加药装置、进水泵、进水阀、循环阀、出水阀、泵后循环阀、循环流量控制阀、加药混合器、进水pH检测仪、循环水pH检测仪、循环流量检测仪、进水流量检测仪。
8.一种有色金属废水COD净化工艺，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的有色金属废水COD净化装置，包括如下步骤：S1.向循环反应槽中通入一定量的有色金属废水；S2.循环反应槽中的有色金属废水流经方形电极后又返回循环反应槽；S3.循环≥30min后，去除COD后的废水排出至下一阶段。
9.根据权利要求8所述的净化工艺，其特征在于，所述净化工艺具体为：S1.打开进水阀，启动进水泵，有色金属废水进入到循环反应槽中；S2.关闭进水泵、进水阀，开启硫酸加药装置，调节废水pH为酸性时，开启过氧化氢加药装置、循环泵、循环阀、泵后循环阀，循环反应槽中的有色金属废水流经方形电极后又返回循环反应槽；S3.循环≥30min后，开启出水阀，去除COD后的废水从出水管溢流排出至下一阶段。
10.一种权利要求1-7任一项所述净化装置或权利要求8-9任一项所述净化工艺在有色金属工业的矿山、选矿、冶炼或加工领域的应用。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提出一种有色金属废水COD净化装置及工艺，通过电驱动作用，促进羟基自由基(·OH)形成并加快羟基自由基(·OH)与废水中COD的类芬顿反应。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种有色金属废水COD净化装置，包括：
循环反应槽、方形电极，循环反应槽与方形电极连通实现废水的循环；方形电极的阳极采用铁片电极，阴极采用石墨片电极，通过电极产生反应所需的亚铁离子实现类芬顿反应，无需外加硫酸亚铁。
作为本发明所述的一种有色金属废水COD净化装置的优选方案，其中：所述净化装置还包括硫酸加药装置、过氧化氢加药装置。
作为本发明所述的一种有色金属废水COD净化装置的优选方案，其中：所述循环反应槽包括N段循环反应槽，N≥2，其中，1段循环槽上设置有循环进水口、进水口；N段循环槽上设置有出水口、循环出水口。
作为本发明所述的一种有色金属废水COD净化装置的优选方案，其中：所述循环反应槽为四段循环反应槽，1段循环槽与2段循环槽底部连通，进入1段循环槽的废水流入到2段循环槽，2段循环槽溢流至3段循环槽，3段循环槽与4段循环槽底部连通，溢流至3段循环槽废水流入到4段循环槽。
作为本发明所述的一种有色金属废水COD净化装置的优选方案，其中：所述方形电极包括外壳和内部交叉排列的阴阳电极，废水在方形电极内部往返流动，最终回到循环反应槽。
作为本发明所述的一种有色金属废水COD净化装置的优选方案，其中：所述方形电极的电极连接端通过方形密封垫密封，螺栓连接端盖与外壳进行压紧；所述方形电极还包括电源。
作为本发明所述的一种有色金属废水COD净化装置的优选方案，其中：所述净化装置还包括清洗药剂加药装置、进水泵、进水阀、循环阀、出水阀、泵后循环阀、循环流量控制阀、加药混合器、进水pH检测仪、循环水pH检测仪、循环流量检测仪、进水流量检测仪。
为解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种有色金属废水COD净化工艺，采用上述有色金属废水COD净化装置，包括如下步骤：
S1.向循环反应槽中通入一定量的有色金属废水；
S2.循环反应槽中的有色金属废水流经方形电极后又返回循环反应槽；
S3.循环≥30min后，去除COD后的废水排出至下一阶段。
作为本发明所述的一种有色金属废水COD净化工艺的优选方案，其中：所述净化工艺具体为：
S1.打开进水阀，启动进水泵，有色金属废水进入到循环反应槽中；
S2.关闭进水泵、进水阀，开启硫酸加药装置，调节废水pH为酸性时，开启过氧化氢加药装置、循环泵、循环阀、泵后循环阀，循环反应槽中的有色金属废水流经方形电极后又返回循环反应槽；
S3.循环≥30min后，开启出水阀，去除COD后的废水排出至下一阶段。
为解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种上述的净化装置或净化工艺在有色金属工业的矿山、选矿、冶炼或加工领域的应用。
本发明的有益效果如下：
本发明的主要目的是提出一种有色金属废水COD净化装置及工艺，不需要外部投加硫酸亚铁，没有大量含铁污泥生成，避免了二次污染，也没有引入大量硫酸根离子，出水含盐量没有太大变化；该装置通过多段循环反应槽、方形电极的铁片电极与石墨片电极充当折流板，加快了废水流速，污泥不易在装置内沉降，提高反应效率；该装置阴极实用石墨片电极，运行过程基本无损耗，运行成本降低；装置运行过程可控性强，通过控制电流和电压即可实现不同强度的COD氧化效率，可实现线性控制的类芬顿反应。该装置采用方形电极外壳和片式电极，与传统箱体式催化电极相比，废水与电极的接触面积可提升至2-3倍，停留时间可相对应减少50％左右。
（发明人：高荣成;马孟欣;袁涛;罗登鹏;国瀚文;冯萱）