一種多金屬絡(luò)合廢水處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種工業(yè)污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多金屬絡(luò)合廢水處理
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]重金屬絡(luò)合廢水是一種毒性強、易累積、可生化性差、成分復(fù)雜的難處理工業(yè)廢水。此類廢水重金屬離子與NH4+、EDTA、二巰基丙醇、二巰基丙烷磺酸鈉、巰基乙胺、巰基乙酸等多種絡(luò)合劑發(fā)生配位絡(luò)合形成穩(wěn)定的可溶性重金屬絡(luò)合廢水，如N1-EDTA廢水，N1-EDTA在常溫條件下的穩(wěn)定常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其氫氧化物的穩(wěn)定常數(shù)，且強氧化劑如芬頓試劑、氯酸鈉等難以氧化破壞N1-EDTA結(jié)構(gòu)，與游離態(tài)的重金屬廢水相比，此類廢水處理更加困難，加堿沉淀或者離子交換等常規(guī)處理方法難以達(dá)到處理要求。絡(luò)合重金屬更容易在生物體內(nèi)累積，最終通過食物鏈在人體內(nèi)富集，嚴(yán)重影響到人類的生存與健康。此類廢水主要來源于選礦、冶金、電鍍、化工、印染、印制線路板等行業(yè)，廢水中不僅含有重金屬，還存在有機物、懸浮物等多種污染物，廢水排放量大、來源廣，且隨著更多種類絡(luò)合試劑的開發(fā)利用，使得廢水成分越加復(fù)雜，處理難度更大。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，水體重金屬污染已嚴(yán)重影響到我國工農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展以及人們的正常生活，對于此類廢水的處理越加迫切。
[0003]對于此類廢水的處理，目前主要有酸法破絡(luò)法、置換破絡(luò)法、電化學(xué)氧化法、芬頓氧化法以及離子交換法等方法。
[0004]酸法破絡(luò)法是通過調(diào)節(jié)廢水的pH值到2以下，大部分重金屬離子能夠從配位絡(luò)合離子中解離出來，從而實現(xiàn)重金屬離子和絡(luò)合離子的分離，但是此類廢水大部分呈堿性，調(diào)節(jié)PH需要消耗酸，之后仍需要添加堿性物質(zhì)來沉淀重金屬離子，在此過程中還有大量的有機絡(luò)合離子難以去除，仍需進一步處理有機廢水，處理過程較復(fù)雜。
[0005]置換破絡(luò)法通過采用某些化學(xué)藥劑如Na2S來置換沉淀重金屬離子，此方法能有效置換大部分的重金屬，但形成的重金屬硫化物顆粒微小，分離困難，而且出水帶有異味。
[0006]電化學(xué)氧化法是通過電極陽極氧化降解污染物質(zhì)，并利用陰極產(chǎn)生的OH-來沉淀解離的重金屬離子，但金屬絡(luò)合物性質(zhì)穩(wěn)定，在沒有催化劑的條件下對于金屬絡(luò)合物的破絡(luò)能力較差，且對于含As、F等難以沉淀去除的廢水處理效果甚微。
[0007]芬頓氧化法是利用H2O2在Fe 2+催化作用下產(chǎn)生的活性強氧化物質(zhì)氧化破絡(luò)，重金屬離子和絡(luò)合離子分離后加減沉淀的方法，此方法在處理過程中需要大量的H2O2與含F(xiàn)e 2+試劑，處理費用較高，處理過程難以控制。
[0008]離子交換法是利用離子交換材料上的可交換離子與廢水中具有相同電性的金屬絡(luò)合離子進行交換而去除金屬絡(luò)合離子的處理方法，但高濃度的重金屬離子容易使交換樹脂飽和，絡(luò)合離子容易造成使交換樹脂污染和老化，能夠處理的重金屬種類比較單一。因此，此類方法在實際應(yīng)用過程中均受到了一定的限制。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]針對上述技術(shù)方案處理多金屬絡(luò)合廢水的劣勢和不足，本實用新型提供了一種多金屬絡(luò)合廢水處理裝置，此裝置采用具有催化氧化作用的破絡(luò)電極，先對重金屬絡(luò)合物進行破絡(luò)，之后利用破絡(luò)電極和氣浮電極共同的絮凝沉淀、氧化還原、電泳、氣浮等聯(lián)合作用除去剩余污染物質(zhì)。本實用新型把電解破絡(luò)技術(shù)與電解氣浮技術(shù)有機地結(jié)合在一起，將電解破絡(luò)與電解氣浮進行串聯(lián)使用，設(shè)備簡單、占地少、處理效果顯著，適應(yīng)于各種重金屬絡(luò)合廢水的處理。
[0010]本實用新型提供了一種多金屬絡(luò)合廢水處理裝置，包括進水系統(tǒng)、破絡(luò)電極、氣浮電極、氣浮室和沉降分離室；其中進水系統(tǒng)由進水管道和加藥管道組成，破絡(luò)電極設(shè)在氣浮電極底部，兩者均與直流電源相連；氣浮電極頂部設(shè)置氣浮室，氣浮室頂部設(shè)有刮渣機，刮渣機排渣口下端設(shè)有集渣槽；破絡(luò)電極和沉降分離室底部設(shè)有排泥斗，沉降分離室末端上方設(shè)有溢流口 ；廢水由進水系統(tǒng)依次經(jīng)過破絡(luò)電極、氣浮電極、氣浮室、沉降分離室，由溢流口排放。
[0011]優(yōu)選的，進水管道的進水為選礦、冶金、電鍍、化工、印染、印制線路板等行業(yè)產(chǎn)生的多金屬絡(luò)合廢水；加藥管道所加的藥劑為NaOH、Ca (OH) 2、HCl、H2SO4、雙氧水、強電解質(zhì)、助凝劑、表面活性劑等試劑中的一種試劑或者多種試劑的混合液。
[0012]優(yōu)選的，破絡(luò)電極的陽極材料為鐵鋁銅合金、鋁銅合金、鐵銅合金，其中陽極所含的銅是催化劑，催化劑可為其他具有催化作用的過渡金屬或者非金屬材料；陽極催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.1 %?I %間；破絡(luò)電極的陰極為惰性電極。
[0013]優(yōu)選的，氣浮電極的陽極、陰極均為惰性電極。
[0014]優(yōu)選的，破絡(luò)電極和氣浮電極的極板間距為0.5?5cm，電極連接方式為單級式、雙極式、復(fù)合式連接，極板數(shù)為2?20塊，極板間設(shè)有固定、防短路裝置。
[0015]優(yōu)選的，裝置殼體由耐腐蝕、高抗性的材料制成，破絡(luò)電極與氣浮電極的極板面積比在I?0.2間；破絡(luò)電極、氣浮電極、氣浮室總體積與沉降分離室體積比為1/2?1/10。
[0016]優(yōu)選的，若進水pH值過大或者過低，用強酸或者強堿調(diào)節(jié)進水pH值在3?10間，廢水采用連續(xù)進水方式，水力停留時間在0.5?30min間。
[0017]本實用新型的有益效果是，本實用新型提供了一種多金屬絡(luò)合廢水處理裝置，包括進水系統(tǒng)、破絡(luò)電極、氣浮電極、氣浮室和沉降分離室。破絡(luò)電極采用鐵鋁銅合金作為陽極材料，其中陽極所含的銅是催化劑，陽極在銅的催化作用下能夠高效氧化重金屬絡(luò)合物，為重金屬絡(luò)合物的去除提供了前提條件，同時，陽極合金在電解過程中有大量的Fe' Al3+溶出，為廢水的后續(xù)處理提供了良好的絮凝劑；破絡(luò)電極的陰極為惰性電極，電極過程中產(chǎn)生大量的OH-和H2，OH-與部分重金屬離子發(fā)生沉淀反應(yīng)以便重金屬的沉淀或氣浮分離，H2為體系形成的大量懸浮顆粒提供了上浮條件，同時，部分重金屬離子在陰極得以電還原沉積，能后回收部分重金屬。氣浮電極的陽極、陰極均為惰性電極，其陰極和破絡(luò)電極陰極有著相同的功能，其陽極能夠徹底氧化重金屬破絡(luò)后的絡(luò)合離子降解產(chǎn)物，有效去除廢水有機物，在此過程中部分Cl-被氧化成強氧化劑Cl2，可以對廢水污染物進行間接氧化降解，同時，陽極產(chǎn)生大量的O2;氣浮電極產(chǎn)生大量的H 2和O 2對廢水重金屬沉淀等顆粒態(tài)污染物進行二次氣浮分離。污水到達(dá)沉降分離室時得到進一步的凈化。在整個處理過程中利用裝置提供的電絮凝、電還原沉積、電解氣浮、電化學(xué)催化氧化、沉淀分離等作用能夠?qū)崿F(xiàn)廢水的高效處理。
[0018]本實用新型所提供的方法重金屬絡(luò)合物破絡(luò)徹底，重金屬、有機物及懸浮物等各種污染物得以有效去除，且不需要投加大量的藥劑，流程簡單，占地面積少，處理成本低，操作方便，還能夠回收部分貴金屬。
【附圖說明】
[0019]圖1為多金屬絡(luò)合廢水處理裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為破絡(luò)電極的工作原理