一種含鎳線路板廢水復(fù)合電解槽處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含鎳線路板廢水復(fù)合電解槽處理方法。該方法將含鎳線路板廢水放入復(fù)合電解槽進(jìn)行電解處理，外加電場提供經(jīng)整流后28～31V直流電壓，反應(yīng)40～45分鐘，電流強(qiáng)度為1.05～1.15A；按每升含鎳廢水計(jì)，投加NaCl?0.30～0.40g/L，控制氣水體積比比為4～4.5：1；控制電解出水pH值到9～9.5，電解處理后的廢水進(jìn)入斜板沉淀池，沉淀1～1.5小時(shí)，上清液排出，污泥沉于池底污泥槽中；本發(fā)明除鎳效果顯著，總體運(yùn)行費(fèi)用低，占地面積小，投資小，預(yù)處理效果好，鎳離子的去除率在99％以上。
【專利說明】一種含鎳線路板廢水復(fù)合電解槽處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種線路板廢水處理，特別是涉及一種含鎳線路板廢水復(fù)合電解槽處
理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于重金屬離子不可生物降解性、生物富集性，作為重金屬污染的重點(diǎn)行業(yè)，線路板已是當(dāng)今世界最嚴(yán)重的污染工業(yè)之一，所產(chǎn)生的重金屬廢水的治理問題已成為環(huán)保領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。線路板廢水中按所含污染物可分為含氰線路板廢水，含銅、鋅、鎳、鎳、鎘和鉛等重金屬線路板廢水、有機(jī)線路板廢水、酸性和堿性廢水等。
[0003]處理含鎳廢水的主要技術(shù)和方法主要有:(I)用硫酸亞鐵、偏亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、二氧化硫等還原；(2)利用陰離子交換樹脂進(jìn)行離子交換；(3)電化學(xué)還原；(4)蒸發(fā)回收；(5)吸附等。但這些方法存在著或處理污染物種類單一、工藝復(fù)雜、投資費(fèi)用高，或需投加過量化學(xué)藥劑、污泥量大，進(jìn)而產(chǎn)生二次污染的問題，難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種除鎳效果顯著，總體運(yùn)行費(fèi)用低，占地面積小，投資小，預(yù)處理效果好的含鎳線路板廢水復(fù)合電解槽處理方法。
[0005]本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種含鎳線路板廢水復(fù)合電解槽處理方法:將含鎳線路板廢水放入復(fù)合電解槽進(jìn)行電解處理，外加電場提供經(jīng)整流后28~31V直流電壓，反應(yīng)40~45分鐘，電流強(qiáng)度為1.05~1.15A ;按每升含鎳廢水計(jì)，投加NaCl0.30~0.40g/L，控制氣水體積比比為4~
4.5:1 ;控制電解出水pH值到9~9.5，電解處理后的廢水進(jìn)入斜板沉淀池，沉淀1- 1.5小時(shí)，上清液排出，污泥沉于池底污泥槽中；
[0007]所述復(fù)合電解槽由隔板分隔成多個(gè)電解槽單元，每一電解槽單元兩側(cè)的陰極板和陽極板相對平行設(shè)置，電解槽單元內(nèi)設(shè)有由溶解粒子電極和絕緣粒子電極的填料層，溶解粒子電極和絕緣粒子電極的體積比為1:1~3.5:1，溶解粒子電極和絕緣粒子電極占電解槽單元空腔體積的40 - 50%,電解槽底部設(shè)有曝氣管，曝氣管下部設(shè)有污泥槽；
[0008]所述溶解粒子電極為多個(gè)直徑小于5mm，高度小于Imm的柱狀顆粒，以質(zhì)量百分比計(jì)，柱狀顆粒由78~82%鐵粉、5~15%活性碳粉、5~7%木質(zhì)素磺酸鈣、1~2%銅粉、1 %氧化鋅和0.3~0.5%氧化鋯燒結(jié)成型；
[0009]所述絕緣粒子電極為多個(gè)直徑小于5mm,高度小于1mm的柱狀顆粒，以質(zhì)量百分比計(jì)，柱狀顆粒由22~24%硅藻土、18~28%活性碳粉、38~58%粘土、3~8%木質(zhì)素磺酸鈣、1~2%銅粉和0.1~1 %氧化鎳燒結(jié)成型。
[0010]為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，優(yōu)選地，所述陽極極板以鈦片為基體，先經(jīng)機(jī)械拋光酸蝕預(yù)處理，再通過熱分解法制備Sn02+Sb203+Mn02活性中間層。所述陰極極板為不銹鋼板。所述直流電壓采用TPR穩(wěn)流穩(wěn)壓電源供電。所述控制氣水體積比比為4~4.5:1是采用空壓機(jī)供氣。所述控制電解出水PH值到9~9.5通過加入堿調(diào)節(jié)。
[0011]本發(fā)明含鎳線路板廢水進(jìn)入復(fù)合電解廢水處理裝置，復(fù)合微電解廢水處理裝置通過三維電極、電催化氧化和微電解技術(shù)的有效組合，通過電極的直接電催化氧化還原、電極產(chǎn)生的活性物質(zhì)([H]和Fe2+、.0H和H2O2等)間接的氧化還原作用和三維電極的高電流時(shí)空效率，強(qiáng)化處理廢水。
[0012]本發(fā)明通過復(fù)合電解法進(jìn)行含鎳線路板廢水復(fù)合電解槽除鎳，復(fù)合電解法是通過三維電極、電催化氧化和微電解技術(shù)的聯(lián)合，裝置內(nèi)部裝有正負(fù)極板電極、溶解粒子電極和絕緣粒子電極，其中，溶解粒子以鐵粉微電解作用為主，絕緣粒子則起防短路作用，極板電極采用鈦基Sn02+Sb203+Mn02涂層電極作為過電位電解的陽極，解決了電極易脫落，電極電位不高，使用壽命短，表面易吸附產(chǎn)物的問題。反應(yīng)過程中產(chǎn)生的新生態(tài)的自由基和混凝劑，集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、絡(luò)合及沉積等作用為一體，溶解粒子溶解產(chǎn)生的Fe2+直接將在酸性條件下與含鎳廢水中的有機(jī)物絡(luò)合形成的絡(luò)合物穩(wěn)定性大于Ni2+與有機(jī)物形成的絡(luò)合物，從而使Ni2+從絡(luò)合物中置換出來，成為游離Ni2+;然后在堿性條件下，使游離Ni2+與OH —、結(jié)合生成沉淀物從廢水中分離，使含鎳廢水中的鎳迅速去除。在該工藝中不需要再加入其他的化學(xué)藥劑，因此該系統(tǒng)運(yùn)行簡便。通過電極的直接電催化氧化還原、電極產(chǎn)生的活性物質(zhì)([H]和Fe2+、.0H和H2O2等)間接的氧化還原作用和三維電極的高電流時(shí)空效率，強(qiáng)化處理廢水除鎳效率。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有方法相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0014](I)本發(fā)明含鎳線路板廢水復(fù)合電解槽除鎳通過三維電極、電催化氧化和微電解技術(shù)的組合，通過電極的直接電催化氧化還原、電極產(chǎn)生的活性物質(zhì)([H]和Fe2+、.0Η和H2O2等)間接的氧化還原作用和三維電極的高電流時(shí)空效率，強(qiáng)化除鎳效率，采用三維電極或流化床電化學(xué)反應(yīng)器，利用其較高的傳質(zhì)比表面積，提高電化學(xué)反應(yīng)器效率。
[0015](2)本發(fā)明復(fù)合電解法具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、適用范圍廣、處理效果好；
[0016](3)因?yàn)闊o需投加化學(xué)藥劑，污泥量小，與電解相比用電量大大減少，因此本發(fā)明含鎳線路板廢水復(fù)合電解槽處理方法運(yùn)行費(fèi)用低廉；
[0017](4)因?yàn)椴捎玫氖菑?fù)合電解槽裝置，運(yùn)行參數(shù)可隨水質(zhì)變化而調(diào)整，同時(shí)復(fù)合電解槽擁有絕緣粒子電極的填料層，可以對大量和高濃度的廢水起到緩沖作用；因此本發(fā)明含鎳線路板廢水復(fù)合電解槽處理方法能承受大水量和高濃度廢水的沖擊；
[0018](5)本發(fā)明含鎳線路板廢水復(fù)合電解槽處理方法操作維護(hù)方便以及易與其他廢水處理方法聯(lián)用等優(yōu)點(diǎn)。
[0019](6)本發(fā)明在絕緣電極中加入了硅藻土，硅藻土可以吸附Cr3+、Pb2+、Cd2+、Cu2+，Ni2+有助于線路板廢水中鎳離子的去除。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明復(fù)合電解槽結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中示出:1曝氣管；2絕緣粒子電極；3溶解粒子電極；4陽極；5陰極；6隔板；7電解槽單元；8支撐布?xì)獍澹?污泥槽。
【具體實(shí)施方式】[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表述的范圍。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明的復(fù)合電解槽由隔板6分隔成多個(gè)電解槽單元7，每一電解槽單元兩側(cè)的陰極板5和陽極板4相對平行設(shè)置，電解槽單元7內(nèi)設(shè)有溶解粒子電極3和絕緣粒子電極2 ;溶解粒子電極3和絕緣粒子電極2的體積比為1:1~3.5:1 ;溶解粒子電極3和絕緣粒子電極2形成填料層；電解槽底部設(shè)有曝氣管1，曝氣管I下部設(shè)有污泥槽9 ;曝氣管I位于支撐布?xì)獍?下方，通過支撐布?xì)獍?均勻布?xì)?，曝氣管I與空壓機(jī)連接。陰極板5和陽極板4與TPR穩(wěn)流穩(wěn)壓電源連接。斜板沉淀池為常規(guī)設(shè)備，與最后一個(gè)電解槽單元7相連，用來沉淀分離的。
[0024]實(shí)施例1 [0025]用本發(fā)明方法處理濃度25.4mg.L _1的含鎳線路板廢水。該含鎳線路板廢水的水質(zhì)情況如下:總鎳25.4mg.L"1, CODcrIIOmg/L, SS23mg/L, pH4.8。由于廢水中鎳的主要存在形式為Ni2+，鎳的污染屬于重金屬的污染，難以在自然環(huán)境中降解為無害物，若該廢水直接排放，不但造成鎳資源浪費(fèi)，而且嚴(yán)重污染環(huán)境。
[0026]復(fù)合電解槽內(nèi)部通過隔板將反應(yīng)器分成四個(gè)電解槽單元，使水流在反應(yīng)器內(nèi)以推流方式前進(jìn)，保證廢液與粒子電極中有充分的接觸，反應(yīng)器兩側(cè)裝有電極板，采用TPR穩(wěn)流穩(wěn)壓電源供給電流電壓，陰極板5和陽極板4相對平行設(shè)置，裝置內(nèi)部主要包括溶解粒子電極3和絕緣粒子電極2的填料層、隔板6、支撐布?xì)獍?、曝氣管1、污泥槽9等部分，外加電場提供經(jīng)整流后的28V直流電壓，電流強(qiáng)度為1.05A、NaCl投加量為0.32g/L、氣水比為4:1，用空壓機(jī)供氣，反應(yīng)器底部設(shè)置微孔曝氣器，反應(yīng)40分鐘。溶解粒子電極3和絕緣粒子電極2的體積比為1.5:1，二者一起占電解槽單元空腔體積的50%，電解槽單元空腔體積是指電解槽單元中陰極板5和陽極板4之間整個(gè)空間的體積。
[0027]以原料組份質(zhì)量百分比計(jì)，溶解粒子電極原料由78%鐵粉，10%活性碳粉，6%木質(zhì)素磺酸鈣，2%銅粉，2%氧化鋅，2%氧化鋯組成，原料混合均勻后擠壓成直徑為5mm的柱條狀，切割成高度為1mm的柱狀，在480°C和缺氧的條件下燒結(jié)2小時(shí)，形成直徑為5mm，高度為1mm的柱狀。
[0028]以原料組份質(zhì)量百分比計(jì)，絕緣粒子電極原料由22%硅藻土，21.8%活性碳粉，50%粘土，5%木質(zhì)素磺酸鈣，I %銅粉，0.2%氧化鎳組成，原料混合均勻后擠壓成直徑為5mm的柱條狀，切割成高度為1mm的柱狀，在480°C和缺氧的條件下燒結(jié)2小時(shí)，形成直徑為5mm,高度為1mm的柱狀。
[0029]陽極極板4以厚0.8mm、大小為80mmX IOmm的鈦片為基體,依次用砂布、300#水砂紙打磨后，在0.lmol/L草酸溶液中煮沸2h，放入0.lmol/L草酸溶液中保存待用，經(jīng)機(jī)械拋光酸蝕等預(yù)處理；制備中間層涂液:首先將SnCl4 CH2OJbCl3按質(zhì)量比8:1混合，再按1: 10溶解在鹽酸及正丁醇(1:1)溶液中，制成中間層涂液。將預(yù)處理鈦片洗凈，烘干，涂上所配制的中間層溶液，放入120°C烘箱中反應(yīng)15min，然后轉(zhuǎn)入500°C的馬弗爐中熱分解lOmin，反復(fù)5次，最后一次延至1.0h,即制得中間層；在中間層上繼續(xù)涂覆加有飽和Mn (NO3)2的正丁醇水(1:1)溶液，放入100°C烘箱中反應(yīng)10min后轉(zhuǎn)入475°C的馬弗爐中熱分解lOmin，反復(fù)10次，最后一次延至1.0h,即制得Sn02+Sb203+Mn02中間層；其中Mn、O、Sn、Sb質(zhì)量比為48.8%,26.1%、14.7%、10.4%。最后將制有中間層的鈦片的背面用膠封住，裝在電解槽上，進(jìn)行單面電鍍，增加涂層與基體的良好結(jié)合，提高電極電位，表面易吸附產(chǎn)物的問題。陰極極板5則為不銹鋼板。
[0030]含鎳線路板廢水復(fù)合電解槽處理，包括如下步驟:
[0031](I)廢水進(jìn)入復(fù)合電解廢水處理裝置，外加電場提供經(jīng)整流后形成28V直流電壓，采用TPR穩(wěn)流穩(wěn)壓電源供給電流電壓，反應(yīng)42分鐘，電流強(qiáng)度為1.05A、NaCl投加量為
0.32g/L (在28V直流電壓下，能產(chǎn)生電流強(qiáng)度為1.05A，所需添加0.32g/L NaCl)0用空壓機(jī)通過曝氣管I供氣，氣水比為4:1。(溶解粒子電極3和絕緣粒子電極2之間的比例為
1.5:1，二者一起占復(fù)合電解槽7電解槽單元空腔體積的50% ;通過三維電極、電催化氧化和微電解技術(shù)的聯(lián)合反應(yīng)過程中產(chǎn)生的新生態(tài)的自由基和混凝劑，集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、絡(luò)合及沉積等作用為一體，溶解粒子溶解產(chǎn)生的Fe2+與Ni2+反應(yīng)產(chǎn)生Ni (OH) 2和Fe (OH)3共沉淀，使含鎳廢水中的鎳迅速去除。
[0032](2)斜板沉淀池沉淀:將步驟(1)得到的出水加入堿調(diào)節(jié)pH值到9~9.5，進(jìn)入斜板沉淀池(線路板處理常規(guī)設(shè)備)，廢水進(jìn)入復(fù)合電解廢水處理裝置后，通過管道流入進(jìn)入斜板沉淀池，上清液排出，污泥沉于池底污泥槽9斜板沉淀池的污泥槽中。
[0033](3)將步驟(2)得到的出水加入質(zhì)量濃度為10%稀硫酸進(jìn)行pH值回調(diào)至9.0，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
[0034]處理效果分析:
[0035]當(dāng)含鎳廢水的初始 濃度為:總鎳25.4mg.L_1，CODcrI I Omg/L, SS23mg/L，pH4.8。電解時(shí)間為40min、電流強(qiáng)度為1.05A、NaCl投加量為0.32g/L時(shí)。采用原子吸收法測定鎳離子濃度，測定經(jīng)點(diǎn)解處理后的出水鎳濃度為0.16mg.I/1，C0DCr45mg/L, SS10mg/L (GB/Tl 1910 - 1989GB/T11914 - 1989GB/T11901 - 1989的具體標(biāo)準(zhǔn)號是什么)，鎳離子的去除率為99.4% (是如何計(jì)算得到？原來是多少？(初始濃度-出水濃度)/初始濃度)。處理后出水低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)1.0mg/L。運(yùn)行費(fèi)用:1.55元/m3 (處理單位體積的含鎳廢水所需的用電成本、藥品成本與電極消耗成本之和)。
[0036]本實(shí)例中，復(fù)合電解法是通過三維電極、電催化氧化和微電解技術(shù)的聯(lián)合，裝置內(nèi)部裝有正負(fù)極板電極、溶解粒子電極和絕緣粒子電極，其中，溶解粒子以鐵粉微電解作用為主，絕緣粒子則起防短路作用，并加入了氧化鋯，起到穩(wěn)定電極的作用。三維電極極大的增大了電極與廢水之間的接觸面積，使電解極板處理廢水的效率大大提高。電極突破性的采用鈦基Sn02+Sb203+Mn02涂層電極作為過電位電解的陽極處理含鎳廢水，解決了電極易脫落，電極電位不高，使用壽命短，表面易吸附產(chǎn)物的問題。與專利200710026285.6顯著不同的是絕緣粒子電極中加入硅藻土，由于其具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，不與電解溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不易被滲透侵蝕，且與絕緣粒子其它組分結(jié)合強(qiáng)度明顯增大，機(jī)械性能大大變好。反應(yīng)過程中產(chǎn)生的新生態(tài)的自由基和混凝劑，集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、絡(luò)合及沉積等作用為一體，溶解粒子溶解產(chǎn)生的Fe2+與Ni2+ —起產(chǎn)生Ni (OH)2和Fe (OH)3共沉淀，使含鎳廢水中的鎳迅速去除。在該工藝中不需要再加入其他的化學(xué)藥劑，因此該系統(tǒng)運(yùn)行簡便。通過電極的直接電催化氧化還原、電極產(chǎn)生的活性物質(zhì)([H]和Fe2+、.0Η和H2O2等)間接的氧化還原作用和三維電極的高電流時(shí)空效率，強(qiáng)化處理廢水除鎳效率。
[0037]實(shí)施例2
[0038]用本發(fā)明方法處理含鎳線路板廢水--總Ni45.8mg/L、C0DCr280mg/L, SS138mg/L，ρΗ7.3。
[0039]( I)廢水進(jìn)入復(fù)合電解廢水處理裝置，復(fù)合微電解廢水處理裝置通過三維電極、電催化氧化和微電解技術(shù)的有效組合。其中，復(fù)合電解槽7內(nèi)部通過隔板將反應(yīng)器分成四個(gè)室，使水流在反應(yīng)器內(nèi)以推流方式前進(jìn)，保證廢液與粒子電極中有充分的接觸，反應(yīng)器兩側(cè)裝有電極板，采用TPR穩(wěn)流穩(wěn)壓電源供給電流電壓，陰極板5和陽極板4相對平行設(shè)置，裝置內(nèi)部主要包括溶解粒子電極3和絕緣粒子電極2的填料層、隔板6、支撐布?xì)獍?、曝氣管1、污泥槽9等部分，外加電場提供經(jīng)整流后的20V直流電壓，反應(yīng)30分鐘后，外加電場提供經(jīng)整流后的30V直流電壓，電流強(qiáng)度為1.lA、NaCl投加量為0.36g/L、氣水比為4.2:1，用空壓機(jī)供氣，反應(yīng)器底部設(shè)置微孔曝氣器，反應(yīng)42分鐘后。
[0040]填料由溶解粒子電極3和絕緣粒子電極2(體積比2.5:1)電極組成，溶解粒子電極3和絕緣粒子電極2占電解槽單元空腔體積的45%，以質(zhì)量百分比計(jì)，溶解粒子電極由80%鐵粉，12.7%活性碳粉，5%木質(zhì)素磺酸鈣，I %銅粉，I %氧化鋅，0.3%氧化鋯，擠壓成直徑為5mm的柱條狀，切割成高度為1mm的柱狀，在480°C和缺氧的條件下燒結(jié)2小時(shí)，形成直徑為5mm,高度為1mm的柱狀。
[0041]以質(zhì)量百分比計(jì)，絕緣粒子電極由8%鐵粉,22%娃藻土，13.8%活性碳粉,50%粘土，5%木質(zhì)素磺酸鈣，I %銅粉，0.2%氧化鎳，擠壓成直徑為5mm的柱條狀，切割成高度為Imm的柱狀，在480°C和缺氧的條件下燒結(jié)2小時(shí)，形成直徑為5mm，高度為1mm的柱狀。
[0042]陽極極板4以鈦片為基體，先經(jīng)機(jī)械拋光酸蝕等預(yù)處理，再通過熱分解法制備活性中間層Sn02+Sb203+Mn02，增加涂層與基體的良好結(jié)合，提高電極電位，表面易吸附產(chǎn)物的問題。陰極極板5則為不銹鋼板。
[0043](2)利用所述復(fù)合電解槽進(jìn)行除鎳，外加電場提供經(jīng)整流后的30V直流電壓，采用TPR穩(wěn)流穩(wěn)壓電源供給電流電壓，反應(yīng)30分鐘，電流強(qiáng)度為1.1A、NaCl投加量為0.36g/L、氣水比為4.2:1，用空壓機(jī)供氣。溶解粒子電極3與惰性電極2的體積比為2.5:1，通過三維電極、電催化氧化和微電解技術(shù)的聯(lián)合，裝置內(nèi)部裝有正負(fù)極板電極、溶解粒子電極和絕緣粒子電極。反應(yīng)過程中產(chǎn)生的新生態(tài)的自由基和混凝劑，集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、絡(luò)合及沉積等作用為一體，溶解粒子溶解產(chǎn)生的Fe2+直接將與有機(jī)物絡(luò)合的鎳還原為Ni2+后產(chǎn)生Ni (OH) 2和Fe (OH) 3共沉淀，使含鎳廢水中的鎳迅速去除。
[0044](3)斜板沉淀池沉淀:將步驟(2)得到的出水加入堿調(diào)節(jié)pH值到9~9.5，進(jìn)入斜板沉淀池，上清液排出，污泥沉于池底污泥槽中。
[0045](4)將步驟(3)得到的出水加入10%稀硫酸進(jìn)行pH值回調(diào)至9.0,實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
[0046]處理效果分析:
[0047]用本發(fā)明方法處理含鎳線路板廢水?？侼i45.8mg/L、C0D&280mg/L，SS138mg/L,ρΗ7.3
[0048]當(dāng)處理時(shí)間為45min、電流強(qiáng)度為1.lA、NaCl投加量為0.36g/L時(shí)，鎳的去除率為99.2%，出水鎳濃度達(dá)0.38mg/L，C0DCr75mg/L, SS20mg/L,運(yùn)行費(fèi)用:2.05元/m3，處理后鎳出水低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)1.0mg/L ο
[0049]實(shí)施例3
[0050]用本發(fā)明方法處理含鎳線路板廢水。其總Ni35.8mg/L、C0DCr184mg/L, SS33mg/L,ρΗ7.6。[0051]( I)廢水進(jìn)入復(fù)合電解廢水處理裝置，復(fù)合微電解廢水處理裝置通過三維電極、電催化氧化和微電解技術(shù)的有效組合。其中，復(fù)合電解槽7內(nèi)部通過隔板將反應(yīng)器分成四個(gè)室，使水流在反應(yīng)器內(nèi)以推流方式前進(jìn)，保證廢液與粒子電極中有充分的接觸，反應(yīng)器兩側(cè)裝有電極板，采用TPR穩(wěn)流穩(wěn)壓電源供給電流電壓，陰極板5和陽極板4相對平行設(shè)置，裝置內(nèi)部主要包括溶解粒子電極3和絕緣粒子電極2的填料層、隔板6、支撐布?xì)獍?、曝氣管1、污泥槽9等部分，外加電場提供經(jīng)整流后的31V直流電壓，反應(yīng)30分鐘后，外加電場提供經(jīng)整流后的31V直流電壓，電流強(qiáng)度為1.15A、NaCl投加量為0.40g/L、氣水比為4.5:1，用空壓機(jī)供氣，反應(yīng)器底部設(shè)置微孔曝氣器，反應(yīng)25分鐘后。
[0052]填料由溶解粒子電極3和絕緣粒子電極2(體積比3.5:1)電極組成，溶解粒子電極3和絕緣粒子電極2占電解槽單元空腔體積的40%，以質(zhì)量百分比計(jì)，溶解粒子電極由82%鐵粉，10.7%活性碳粉，4%木質(zhì)素磺酸鈣，2%銅粉，I %氧化鋅，0.3%氧化錯(cuò)，擠壓成直徑為5mm的柱條狀，切割成高度為1mm的柱狀，在480°C和缺氧的條件下燒結(jié)2小時(shí)，形成直徑為5mm,高度為1mm的柱狀。
[0053]絕緣粒子電極8 %鐵粉，22%硅藻土，13.8 %活性碳粉，50 %粘土，5 %木質(zhì)素磺酸鈣，I %銅粉，0.2%氧化鎳，擠壓成直徑為5mm的柱條狀，切割成高度為1mm的柱狀，在480°C和缺氧的條件下燒結(jié)2小時(shí),形成直徑為5mm,高度為1mm的柱狀。
[0054]陽極極板4以鈦片為基體，先經(jīng)機(jī)械拋光酸蝕等預(yù)處理，再通過熱分解法制備活性中間層Sn02+Sb203+Mn02，增加涂層與基體的良好結(jié)合，提高電極電位，表面易吸附產(chǎn)物的問題。陰極極板5則為不銹鋼板。
[0055](2)利用所述復(fù)合電解槽進(jìn)行除鎳，外加電場提供經(jīng)整流后的31V直流電壓，采用TPR穩(wěn)流穩(wěn)壓電源供給電流電壓，反應(yīng)50分鐘，電流強(qiáng)度為1.2A、NaCl投加量為0.40g/L、氣水比為4.5:1，用空壓機(jī)供氣。溶解粒子電極3與惰性電極2的體積比為3.5:1，通過三維電極、電催化氧化和微電解技術(shù)的聯(lián)合，裝置內(nèi)部裝有正負(fù)極板電極、溶解粒子電極和絕緣粒子電極。反應(yīng)過程中產(chǎn)生`的`新生態(tài)的自由基和混凝劑，集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、絡(luò)合及沉積等作用為一體，溶解粒子產(chǎn)生的Fe2+直接將鎳從與有機(jī)物的絡(luò)合態(tài)還原為Ni2+后產(chǎn)生Ni (OH) 2和Fe (OH) 3共沉淀，使含鎳廢水中的鎳迅速去除。溶解粒子電極3和絕緣粒子電極2用量的界定請補(bǔ)充，電解過程以及溶解粒子電極3和絕緣粒子電極2如何對廢水進(jìn)行作用這些內(nèi)容要描述要補(bǔ)充
[0056](3)斜板沉淀池沉淀:將步驟(2)得到的出水加入堿調(diào)節(jié)pH值到9~9.5，進(jìn)入斜板沉淀池，上清液排出，污泥沉于池底污泥槽中。
[0057](4)將步驟(3)得到的出水加入10%稀硫酸進(jìn)行pH值回調(diào)至9.0,實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
[0058]處理效果分析:當(dāng)處理時(shí)間為50min、電流強(qiáng)度為1.2A、NaCl投加量為0.40g/L時(shí)，出水鎳濃度達(dá)0.21mg/L，C0DCr67mg/L, SS28mg/L，運(yùn)行費(fèi)用:1.32元/m3，處理后出水鎳低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)1.0mg/L ο
【權(quán)利要求】
1.一種含鎳線路板廢水復(fù)合電解槽處理方法，其特征在于:將含鎳線路板廢水放入復(fù)合電解槽進(jìn)行電解處理，外加電場提供經(jīng)整流后28~31V直流電壓，反應(yīng)40~45分鐘，電流強(qiáng)度為1.05~1.15A ;按每升含鎳廢水計(jì)，投加NaCl0.30~0.40g/L，控制氣水體積比比為4~4.5:1 ;控制電解出水pH值到9~9.5，電解處理后的廢水進(jìn)入斜板沉淀池，沉淀1-1.5小時(shí)，上清液排出，污泥沉于池底污泥槽中； 所述復(fù)合電解槽由隔板分隔成多個(gè)電解槽單元，每一電解槽單元兩側(cè)的陰極板和陽極板相對平行設(shè)置，電解槽單元內(nèi)設(shè)有由溶解粒子電極和絕緣粒子電極的填料層，溶解粒子電極和絕緣粒子電極的體積比為1:1~3.5:1，溶解粒子電極和絕緣粒子電極占電解槽單元空腔體積的40 - 50%,電解槽底部設(shè)有曝氣管，曝氣管下部設(shè)有污泥槽； 所述溶解粒子電極為多個(gè)直徑小于5mm，高度小于1mm的柱狀顆粒，以質(zhì)量百分比計(jì)，柱狀顆粒由78~82 %鐵粉、5~15 %活性碳粉、5~7 %木質(zhì)素磺酸鈣、1~2 %銅粉、1 %氧化鋅和0.3~0.5%氧化鋯燒結(jié)成型； 所述絕緣粒子電極為多個(gè)直徑小于5mm，高度小于1mm的柱狀顆粒，以質(zhì)量百分比計(jì)，柱狀顆粒由22~24%硅藻土、18~28%活性碳粉、38~58%粘土、3~8%木質(zhì)素磺酸鈣、1~2%銅粉和0.1~1I %氧化鎳燒結(jié)成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鎳線路板廢水復(fù)合電解槽處理方法，其特征在于:所述陽極極板以鈦片為基體，先經(jīng)機(jī)械拋光酸蝕預(yù)處理，再通過熱分解法制備Sn02+Sb203+Mn02活性中間層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鎳線路板廢水復(fù)合電解槽處理方法，其特征在于:所述陰極極板為不銹鋼板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鎳線路板廢水復(fù)合電解槽處理方法，其特征在于:所述直流電壓采用TPR穩(wěn)流穩(wěn)壓電源供電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鎳線路板廢水復(fù)合電解槽處理方法，其特征在于:所述控制氣水體積比比為4~4.5:1是采用空壓機(jī)供氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鎳線路板廢水復(fù)合電解槽處理方法，其特征在于:所述控制電解出水pH值到9~9.5通過加入堿調(diào)節(jié)。
【文檔編號】C02F1/461GK103641208SQ201310553942
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】陳元彩, 呂源財(cái), 胡勇有 申請人:華南理工大學(xué)