公布日：2022.10.04
申請日：2021.03.31
分類號：C02F9/04(2006.01)I;C02F103/16(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了采用臭氧和芬頓工藝協(xié)同前處理電鍍廢水的方法，包括以下步驟：步驟一、臭氧氧化處理：將待處理的高濃度重金屬電鍍排放廢水進(jìn)行臭氧曝氣處理；步驟二、隨后進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)pH；步驟三、再先后加入硫酸亞鐵和過氧化氫溶液進(jìn)行芬頓反應(yīng)，經(jīng)沉淀后上清液進(jìn)行pH調(diào)節(jié)至9.0～10.5，并進(jìn)行絮凝沉淀，上清液經(jīng)pH調(diào)節(jié)至中性為出水，可進(jìn)行后續(xù)生化處理。本發(fā)明利用臭氧強(qiáng)氧化性進(jìn)行破絡(luò)合反應(yīng)，并結(jié)合鐵鹽和鋁鹽雙重絮凝沉淀的強(qiáng)化去除作用，可使處理后的電鍍廢水中總銅、總鋅和總鎳去除率達(dá)到98～99.9％。發(fā)明通過將臭氧氧化處理、芬頓處理、混凝沉淀處理結(jié)合，提高了電鍍廢水中重金屬離子的處理效率，減少了藥劑使用量，降低了處理成本。
權(quán)利要求書
1.一種采用臭氧和芬頓工藝協(xié)同前處理電鍍廢水的方法，包括如下步驟：步驟一、臭氧氧化處理：將待處理的高濃度重金屬電鍍排放廢水進(jìn)行臭氧曝氣處理；步驟二、調(diào)節(jié)pH：向經(jīng)步驟一處理后的廢水中投加一定量的酸液或堿液，調(diào)節(jié)廢水pH為3-4；步驟三、芬頓反應(yīng)處理：向經(jīng)步驟一和步驟二處理的電鍍廢水投加過氧化氫溶液，隨后加入硫酸亞鐵，并攪拌均勻；步驟四、調(diào)節(jié)pH沉淀：向經(jīng)步驟三處理廢水中投加堿液，調(diào)節(jié)溶液pH至9.0-10.5，攪拌均勻后，靜置沉淀，將上清液與沉淀分離；步驟五、混凝沉淀：將步驟四的上清液中進(jìn)行混凝沉淀，將上清液與沉淀分離，并將上清液使用酸將pH調(diào)節(jié)至中性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用臭氧和芬頓工藝協(xié)同前處理電鍍廢水的方法，其特征在于：步驟一中，所述的臭氧投加量為100-300mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用臭氧和芬頓工藝協(xié)同前處理電鍍廢水的方法，其特征在于：步驟一中，臭氧曝氣時(shí)間為30-90分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用臭氧和芬頓工藝協(xié)同前處理電鍍廢水的方法，其特征在于：步驟三中，所述的過氧化氫溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％，投加過氧化氫至廢水中過氧化氫的濃度為50-75mg/L；加入硫酸亞鐵至廢水中硫酸亞鐵濃度為50-100mg/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用臭氧和芬頓工藝協(xié)同前處理電鍍廢水的方法，其特征在于：步驟三中，攪拌轉(zhuǎn)速為300r/min-500r/min，反應(yīng)時(shí)間為15-45分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用臭氧和芬頓工藝協(xié)同前處理電鍍廢水的方法，其特征在于：步驟三中，加入硫酸亞鐵至廢水中硫酸亞鐵濃度為40-60mg/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用臭氧和芬頓工藝協(xié)同前處理電鍍廢水的方法，其特征在于：步驟五中，加入鋁鹽混凝劑進(jìn)行混凝沉淀，至廢水中鋁鹽混凝劑濃度為100-300mg/L，優(yōu)選的，所述鋁鹽混凝劑選自聚合氯化鋁、硫酸鋁和鋁鐵復(fù)合混凝劑中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的采用臭氧和芬頓工藝協(xié)同前處理電鍍廢水的方法，其特征在于：步驟五中，加入鋁鹽混凝劑進(jìn)行混凝沉淀時(shí)進(jìn)行攪拌，攪拌過程為150-250r/min快速攪拌1-2分鐘；15-25r/min慢速攪拌10-20分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用臭氧和芬頓工藝協(xié)同前處理電鍍廢水的方法，其特征在于：步驟五中，沉淀時(shí)間為30-45分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用臭氧和芬頓工藝協(xié)同前處理電鍍廢水的方法，其特征在于：所述堿液包括液堿、氫氧化鈣；所述酸液包括鹽酸、硝酸、硫酸。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有電鍍排放廢水的前處理不足，本發(fā)明提供一種采用臭氧和芬頓工藝協(xié)同前處理的組合工藝，通過臭氧氧化技術(shù)能利用臭氧的強(qiáng)氧化性對絡(luò)合態(tài)金屬進(jìn)行破絡(luò)合，與芬頓工藝協(xié)同使用，可有效減少亞鐵投量，從而減少去除重金屬所產(chǎn)生的化學(xué)污泥量。另一方面，臭氧氧化能分解電鍍廢水中難降解有機(jī)物，還具有氣浮曝氣的效果，對電鍍廢水中的表面活性劑等有機(jī)物進(jìn)行氣浮去除，實(shí)現(xiàn)減少化學(xué)產(chǎn)泥和保證重金屬離子去除率。
本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種臭氧氧化與混凝沉淀結(jié)合的電鍍廢水前處理工藝，適用于高金屬濃度的電鍍廢水排放前處理。具體處理方法包括以下步驟：
步驟一、臭氧氧化處理：將待處理的高濃度重金屬電鍍排放廢水進(jìn)行臭氧曝氣處理；
步驟二、調(diào)節(jié)pH：向經(jīng)步驟一處理后的廢水中投加一定量的酸液或堿液，調(diào)節(jié)廢水pH為3-4；
步驟三、芬頓反應(yīng)處理：向經(jīng)步驟一和步驟二處理的電鍍廢水投加過氧化氫溶液，隨后加入硫酸亞鐵，并攪拌均勻；
步驟四、調(diào)節(jié)pH沉淀：向經(jīng)步驟三處理廢水中投加堿液，調(diào)節(jié)溶液pH至9.0-10.5，攪拌均勻后，靜置沉淀，將上清液與沉淀分離；
步驟五、混凝沉淀：將步驟四的上清液中進(jìn)行混凝沉淀，將上清液與沉淀分離，并將上清液使用酸將pH調(diào)節(jié)至中性。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，步驟一中，所述的臭氧投加量為100-300mg/L。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，步驟一中，臭氧曝氣時(shí)間為30-90分鐘。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，步驟三中，所述的過氧化氫溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％，投加過氧化氫至廢水中過氧化氫的濃度為50-75mg/L；加入硫酸亞鐵至廢水中硫酸亞鐵濃度為50-100mg/L。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，步驟三中，攪拌轉(zhuǎn)速為300r/min-500r/min，反應(yīng)時(shí)間為15-45分鐘。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，步驟三中，加入硫酸亞鐵至廢水中硫酸亞鐵濃度為40-60mg/L。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，步驟五中，加入鋁鹽混凝劑進(jìn)行混凝沉淀，至廢水中鋁鹽混凝劑濃度為100-300mg/L，優(yōu)選的，所述鋁鹽混凝劑選自聚合氯化鋁、硫酸鋁和鋁鐵復(fù)合混凝劑中的一種。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，步驟五中，加入鋁鹽混凝劑進(jìn)行混凝沉淀時(shí)進(jìn)行攪拌，攪拌過程為150-250r/min快速攪拌1-2分鐘；15-25r/min慢速攪拌10-20分鐘。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，步驟五中，沉淀時(shí)間為30-45分鐘。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述堿液包括液堿、氫氧化鈣；所述酸液包括鹽酸、硝酸、硫酸。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方法具有以下效果：
1、本發(fā)明提供了一種高重金屬濃度的電鍍廢水的處理方法，可使處理后的電鍍廢水中銅、鋅和鎳離子去除率達(dá)到98-99.5％。同時(shí)比同等處理效果的單獨(dú)芬頓處理減少約20％的化學(xué)污泥產(chǎn)生，可對高重金屬濃度的電鍍排放廢水進(jìn)行有效前處理。
2、本發(fā)明利用臭氧的強(qiáng)氧化能力對電鍍廢水進(jìn)行有效的重金屬破絡(luò)合反應(yīng)，并結(jié)合后續(xù)鐵鹽、鋁鹽的雙重絮凝沉淀，強(qiáng)化重金屬去除效果。相比于同處理效果的單獨(dú)芬頓處理工藝(同等重金屬去除效果)，臭氧氧化結(jié)合混凝沉淀工藝能有效減少化學(xué)藥劑(如雙氧水和硫酸亞鐵)投加量，從而減少整體的化學(xué)污泥產(chǎn)生量。
（發(fā)明人：李曉巖;陳志才;甘文慧;李炳;鄒瑜彬;劉菲菲）
