專利名稱：并聯(lián)式鋁電極電絮凝處理冶鋅廢水的裝置及其方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及處理廢水裝置及其方法，具體地說，涉及并聯(lián)式鋁電極電絮凝處理冶鋅廢水的裝置及其方法。
背景技術(shù)：
近10年我國有色金屬行業(yè)發(fā)展迅速，但在其冶煉過程中產(chǎn)生了大量強酸性、高濃度的混合重金屬冶金廢水，例如含有鋅和鎘等多種重金屬離子的復合廢水。這些重金屬一旦進入環(huán)境，將對人體健康產(chǎn)生極大的危害，比如吸入鋅會引起ロ渴、胸部緊束感，誤食鋅會刺激胃腸道，而鎘會引起腎病、骨骼疾病等，1955年至1972年發(fā)生在日本富山縣神通川流域的痛痛病事件，即為鎘中毒結(jié)果。因此，必須嚴格控制重金屬廢水，確保其達標排放?，F(xiàn)階段，有多種處理重金屬的方法，例如化學沉淀法和生物法。化學沉淀法可去除廢水中的大部分重金屬，但其對環(huán)境的PH值要求較高，且產(chǎn)生大量廢渣，產(chǎn)生的廢渣仍需進一歩處理。 生物法去除重金屬成本較低，但前期微生物的馴化需花費大量時間，且菌種篩選較難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，而提供一種并聯(lián)式鋁電極電絮凝處理冶鋅廢水的裝置及其方法，經(jīng)過處理后廢水滿足GB8978-1996排放標準。本發(fā)明目的是通過如下措施來實現(xiàn)并聯(lián)式鋁電極電絮凝處理冶鋅廢水的裝置， 包括中和池、蠕動泵、電絮凝単元底座、電絮凝単元、鋁陽極和不銹鋼板陰極沖和池左邊與廢水進ロ相連，中和池的上邊與蠕動泵進ロ相連，蠕動泵出ロ與電絮凝単元下邊左側(cè)進ロ 相連，中和后的廢水進入電絮凝単元，經(jīng)電絮凝単元中的并聯(lián)式鋁電極處理后，電絮凝単元上邊右側(cè)出水ロ為處理后的水。所述的電絮凝單元中的鋁板為陽極，不銹鋼板為陰極，由陽極和陰極ニ組并聯(lián)而成，極板間距1cm，陽極和陰極與電源相連接。并聯(lián)式鋁電極電絮凝處理冶鋅廢水的裝置的方法首先，廢水首先入中和池，采用石灰溶液調(diào)節(jié)PH至6. 5-9. 5，優(yōu)選pH至7. 0-9. 0 ；經(jīng)蠕動泵把中和后的廢水泵入電絮凝單元；其次，中和后的廢水由下邊左側(cè)進入電絮凝單元，在電絮凝単元中沿極板折疊流動，經(jīng)處理后由電絮凝単元上邊右側(cè)出水ロ排出，蠕動泵與電絮凝單元間有DN15塑膠管相連，電源為恒流恒壓電源，電流控制在1. 9A-9. 5A，，優(yōu)選在3. 8-7. 6A，電壓在0_20v穩(wěn)定變化，電絮凝單元電解時間為60-160秒，優(yōu)選為70-130秒；最后，收集出水靜置10分種后，排出上清液，回收絮體。本發(fā)明采用并聯(lián)式鋁電極電絮凝裝置處理冶鋅廢水，其原理是冶鋅廢水中含有鋅、鎘等多種重金屬離子，且呈強酸性，而電絮凝通過電解鋁陽極產(chǎn)生鋁離子，鋁離子進ー 步水解形成各種形態(tài)羥基鋁化合物，利用電絮凝過程產(chǎn)生的絮體吸附重金屬，同時電絮凝過程中產(chǎn)生的氫氣等微小氣泡會產(chǎn)生氣浮作用，從而實現(xiàn)絮體與溶液的分離。通過壓縮雙電層、吸附電中和、吸附架橋和集卷網(wǎng)捕等作用，深度去除重金屬離子，使出水實現(xiàn)達標排放。所以采用電絮凝技術(shù)處理冶鋅廢水是可行的。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點電絮凝法將電化學、化學混凝和電氣浮三種技術(shù)進行了有效的結(jié)合，不僅能完全去除重金屬，且具有設備簡単，操作簡便，運行周期短，成本低，無大量廢渣等優(yōu)點。又因為并聯(lián)式是ー種能夠高效、節(jié)能去除重金屬離子的電絮凝反應器的構(gòu)造方式，反應器將陰陽極板交錯排列，使廢水以折流方式通過極板，污染物能夠與極板充分接觸，從而可在較短的電解時間內(nèi)達到較高的去除率，可使出水滿足 (GB8978-1996) ー級排放標準，同時解決了化學沉淀法產(chǎn)生大量沉渣，難于處理；生物法運行周期長等問題。


圖1本發(fā)明的并聯(lián)式鋁電極電絮凝裝置2本發(fā)明的并聯(lián)式鋁電極電絮凝裝置圖中的電絮凝單元中數(shù)字說明1、中和池、2、蠕動泵、3、電絮凝単元底座、4、電絮凝単元、5、鋁陽扱、6、不銹鋼板陰極、7、廢水、8、中和后的廢水進水口、9、出水ロ。
具體實施例方式下面列舉2個實施例，對本發(fā)明加以進ー步說明，但本發(fā)明不僅限于這些實施例。實施例1電絮凝単元中的陽極為鋁板，陰極為不銹鋼板，極板間距為1cm，電源為恒流恒壓電源，電流控制在7. 6A，電壓在3. 7v穩(wěn)定變化，進水Si2+和Cd2+濃度分別為434. 80mg/L和 17. 39mg/L，加石灰調(diào)節(jié)進水pH值至8.0，溫度為25°C條件下，電解100秒，靜置10分鐘。經(jīng)測定，使用本發(fā)明處理冶鋅廢水中的Si2+和Cd2+，其中Zn2+和Cd2+去除率分別為 99. 4%和 96. 3%o實施例2電絮凝単元中的陽極為鋁板，陰極為不銹鋼板，極板間距為1cm，電源為恒流恒壓電源，電流控制在7. 6A，電壓在3. 7v穩(wěn)定變化，進水Si2+和Cd2+濃度分別為522. 69mg/L和 31. 10mg/L，加石灰調(diào)節(jié)進水pH值至9. 0，溫度為25°C條件下，電解100秒，然后靜置10分鐘。經(jīng)測定，使用本實施方法處理冶鋅廢水中的Si2+和Cd2+，其中Zn2+和Cd2+去除率分別為 99. 8%和 99. 7%。
權(quán)利要求
1.并聯(lián)式鋁電極電絮凝處理冶鋅廢水的裝置，其特征在于該裝置包括中和池(1)、蠕動泵(2)、電絮凝単元底座(3)、電絮凝単元(4)、鋁陽極(5)和不銹鋼板陰極(6)；中和池左邊與廢水(7)進ロ相連，中和池的上邊與蠕動泵進ロ相連，蠕動泵出口與電絮凝単元下邊左側(cè)進ロ相連，中和后的廢水(8)進入電絮凝單元，經(jīng)電絮凝単元中的并聯(lián)式鋁電極處理后，電絮凝単元上邊右側(cè)出水ロ(9)為處理后的水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式鋁電極電絮凝處理冶鋅廢水的裝置，其特征在于該電絮凝単元⑷中的鋁板為陽極(5)，不銹鋼板為陰極(6)，由陽極和陰極ニ組并聯(lián)而成，極板間距1cm，陽極和陰極與電源相連接。
3.應用權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式鋁電極電絮凝處理冶鋅廢水的裝置的方法，其特征在于該方法如下首先，廢水(7)首先入中和池，采用石灰溶液調(diào)節(jié)pH至6. 5-9. 5 ；經(jīng)蠕動泵把中和后的廢水(8)泵入電絮凝單元；其次，中和后的廢水由下邊左側(cè)進入電絮凝單元，在電絮凝単元中沿極板折疊流動，經(jīng)處理后由電絮凝単元上邊右側(cè)出水ロ(9)排出，蠕動泵與電絮凝單元間有DN15塑膠管相連，電源為恒流恒壓電源，電流控制在1. 9A-9. 5A，電壓在 0-20v穩(wěn)定變化，電絮凝單元電解時間為60-160秒；最后，收集出水靜置10分種后，排出上清液，回收絮體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的并聯(lián)式鋁電極電絮凝處理冶鋅廢水的裝置的方法，其特征在于調(diào)節(jié)PH至7. 0-9.0。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的并聯(lián)式鋁電極電絮凝處理冶鋅廢水的裝置的方法，其特征在于電流控制在3. 8-7. 6A。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的并聯(lián)式鋁電極電絮凝處理冶鋅廢水的裝置的方法，其特征在于電解時間為70-130秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及并聯(lián)式鋁電極電絮凝處理冶鋅廢水的裝置及其方法，該裝置包括中和池、蠕動泵、電絮凝單元底座、電絮凝單元、鋁陽極和不銹鋼板陰極；中和池左邊與廢水進口相連，中和池的上邊與蠕動泵進口相連，蠕動泵出口與電絮凝單元下邊左側(cè)進口相連，中和后的廢水進入電絮凝單元，經(jīng)電絮凝單元中的并聯(lián)式鋁電極處理后，電絮凝單元上邊右側(cè)出水口為處理后的水。該方法詳見說明書。本發(fā)明優(yōu)點是電絮凝法將電化學、化學混凝和電氣浮三種技術(shù)進行了有效的結(jié)合，不僅能完全去除重金屬，且具有設備簡單，操作簡便，運行周期短，成本低，無大量廢渣。
文檔編號C02F1/62GK102531111SQ20121001661
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者張石磊, 晉銀佳, 童美萍 申請人:北京大學