公布日：2023.03.21
申請日：2022.12.02
分類號：C02F1/467(2023.01)I
摘要
本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種有色金屬廢水COD凈化裝置及工藝，不需要外部投加硫酸亞鐵，沒有大量含鐵污泥生成，避免了二次污染，也沒有引入大量硫酸根離子，出水含鹽量沒有太大變化；該裝置通過多段循環(huán)反應(yīng)槽、方形電極的鐵片電極與石墨片電極充當(dāng)折流板，加快了廢水流速，污泥不易在裝置內(nèi)沉降，提高反應(yīng)效率；該裝置陰極實用石墨片電極，運行過程基本無損耗，運行成本降低；裝置運行過程可控性強，通過控制電流和電壓即可實現(xiàn)不同強度的COD氧化效率，可實現(xiàn)線性控制的類芬頓反應(yīng)。該裝置采用方形電極外殼和片式電極，與傳統(tǒng)箱體式催化電極相比，廢水與電極的接觸面積可提升至2‑3倍，停留時間可相對應(yīng)減少50％左右。
權(quán)利要求書
1.一種有色金屬廢水COD凈化裝置，其特征在于，包括：循環(huán)反應(yīng)槽、方形電極，循環(huán)反應(yīng)槽與方形電極連通實現(xiàn)廢水的循環(huán)；方形電極的陽極采用鐵片電極，陰極采用石墨片電極，通過電極產(chǎn)生反應(yīng)所需的亞鐵離子實現(xiàn)類芬頓反應(yīng)，無需外加硫酸亞鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化裝置，其特征在于，所述凈化裝置還包括硫酸加藥裝置、過氧化氫加藥裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化裝置，其特征在于，所述循環(huán)反應(yīng)槽包括N段循環(huán)反應(yīng)槽，N≥2，其中，1段循環(huán)槽上設(shè)置有循環(huán)進(jìn)水口、進(jìn)水口；N段循環(huán)槽上設(shè)置有出水口、循環(huán)出水口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的凈化裝置，其特征在于，所述循環(huán)反應(yīng)槽為四段循環(huán)反應(yīng)槽，1段循環(huán)槽與2段循環(huán)槽底部連通，進(jìn)入1段循環(huán)槽的廢水流入到2段循環(huán)槽，2段循環(huán)槽溢流至3段循環(huán)槽，3段循環(huán)槽與4段循環(huán)槽底部連通，溢流至3段循環(huán)槽廢水流入到4段循環(huán)槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化裝置，其特征在于，所述方形電極包括外殼和內(nèi)部交叉排列的陰陽電極，廢水在方形電極內(nèi)部往返流動，最終回到循環(huán)反應(yīng)槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化裝置，其特征在于，所述方形電極的電極連接端通過方形密封墊密封，螺栓連接端蓋與外殼進(jìn)行壓緊；所述方形電極還包括電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化裝置，其特征在于，所述凈化裝置還包括清洗藥劑加藥裝置、進(jìn)水泵、進(jìn)水閥、循環(huán)閥、出水閥、泵后循環(huán)閥、循環(huán)流量控制閥、加藥混合器、進(jìn)水pH檢測儀、循環(huán)水pH檢測儀、循環(huán)流量檢測儀、進(jìn)水流量檢測儀。
8.一種有色金屬廢水COD凈化工藝，其特征在于，采用權(quán)利要求1-7任一項所述的有色金屬廢水COD凈化裝置，包括如下步驟：S1.向循環(huán)反應(yīng)槽中通入一定量的有色金屬廢水；S2.循環(huán)反應(yīng)槽中的有色金屬廢水流經(jīng)方形電極后又返回循環(huán)反應(yīng)槽；S3.循環(huán)≥30min后，去除COD后的廢水排出至下一階段。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的凈化工藝，其特征在于，所述凈化工藝具體為：S1.打開進(jìn)水閥，啟動進(jìn)水泵，有色金屬廢水進(jìn)入到循環(huán)反應(yīng)槽中；S2.關(guān)閉進(jìn)水泵、進(jìn)水閥，開啟硫酸加藥裝置，調(diào)節(jié)廢水pH為酸性時，開啟過氧化氫加藥裝置、循環(huán)泵、循環(huán)閥、泵后循環(huán)閥，循環(huán)反應(yīng)槽中的有色金屬廢水流經(jīng)方形電極后又返回循環(huán)反應(yīng)槽；S3.循環(huán)≥30min后，開啟出水閥，去除COD后的廢水從出水管溢流排出至下一階段。
10.一種權(quán)利要求1-7任一項所述凈化裝置或權(quán)利要求8-9任一項所述凈化工藝在有色金屬工業(yè)的礦山、選礦、冶煉或加工領(lǐng)域的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的主要目的是提出一種有色金屬廢水COD凈化裝置及工藝，通過電驅(qū)動作用，促進(jìn)羥基自由基(·OH)形成并加快羥基自由基(·OH)與廢水中COD的類芬頓反應(yīng)。
為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
一種有色金屬廢水COD凈化裝置，包括：
循環(huán)反應(yīng)槽、方形電極，循環(huán)反應(yīng)槽與方形電極連通實現(xiàn)廢水的循環(huán)；方形電極的陽極采用鐵片電極，陰極采用石墨片電極，通過電極產(chǎn)生反應(yīng)所需的亞鐵離子實現(xiàn)類芬頓反應(yīng)，無需外加硫酸亞鐵。
作為本發(fā)明所述的一種有色金屬廢水COD凈化裝置的優(yōu)選方案，其中：所述凈化裝置還包括硫酸加藥裝置、過氧化氫加藥裝置。
作為本發(fā)明所述的一種有色金屬廢水COD凈化裝置的優(yōu)選方案，其中：所述循環(huán)反應(yīng)槽包括N段循環(huán)反應(yīng)槽，N≥2，其中，1段循環(huán)槽上設(shè)置有循環(huán)進(jìn)水口、進(jìn)水口；N段循環(huán)槽上設(shè)置有出水口、循環(huán)出水口。
作為本發(fā)明所述的一種有色金屬廢水COD凈化裝置的優(yōu)選方案，其中：所述循環(huán)反應(yīng)槽為四段循環(huán)反應(yīng)槽，1段循環(huán)槽與2段循環(huán)槽底部連通，進(jìn)入1段循環(huán)槽的廢水流入到2段循環(huán)槽，2段循環(huán)槽溢流至3段循環(huán)槽，3段循環(huán)槽與4段循環(huán)槽底部連通，溢流至3段循環(huán)槽廢水流入到4段循環(huán)槽。
作為本發(fā)明所述的一種有色金屬廢水COD凈化裝置的優(yōu)選方案，其中：所述方形電極包括外殼和內(nèi)部交叉排列的陰陽電極，廢水在方形電極內(nèi)部往返流動，最終回到循環(huán)反應(yīng)槽。
作為本發(fā)明所述的一種有色金屬廢水COD凈化裝置的優(yōu)選方案，其中：所述方形電極的電極連接端通過方形密封墊密封，螺栓連接端蓋與外殼進(jìn)行壓緊；所述方形電極還包括電源。
作為本發(fā)明所述的一種有色金屬廢水COD凈化裝置的優(yōu)選方案，其中：所述凈化裝置還包括清洗藥劑加藥裝置、進(jìn)水泵、進(jìn)水閥、循環(huán)閥、出水閥、泵后循環(huán)閥、循環(huán)流量控制閥、加藥混合器、進(jìn)水pH檢測儀、循環(huán)水pH檢測儀、循環(huán)流量檢測儀、進(jìn)水流量檢測儀。
為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
一種有色金屬廢水COD凈化工藝，采用上述有色金屬廢水COD凈化裝置，包括如下步驟：
S1.向循環(huán)反應(yīng)槽中通入一定量的有色金屬廢水；
S2.循環(huán)反應(yīng)槽中的有色金屬廢水流經(jīng)方形電極后又返回循環(huán)反應(yīng)槽；
S3.循環(huán)≥30min后，去除COD后的廢水排出至下一階段。
作為本發(fā)明所述的一種有色金屬廢水COD凈化工藝的優(yōu)選方案，其中：所述凈化工藝具體為：
S1.打開進(jìn)水閥，啟動進(jìn)水泵，有色金屬廢水進(jìn)入到循環(huán)反應(yīng)槽中；
S2.關(guān)閉進(jìn)水泵、進(jìn)水閥，開啟硫酸加藥裝置，調(diào)節(jié)廢水pH為酸性時，開啟過氧化氫加藥裝置、循環(huán)泵、循環(huán)閥、泵后循環(huán)閥，循環(huán)反應(yīng)槽中的有色金屬廢水流經(jīng)方形電極后又返回循環(huán)反應(yīng)槽；
S3.循環(huán)≥30min后，開啟出水閥，去除COD后的廢水排出至下一階段。
為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
一種上述的凈化裝置或凈化工藝在有色金屬工業(yè)的礦山、選礦、冶煉或加工領(lǐng)域的應(yīng)用。
本發(fā)明的有益效果如下：
本發(fā)明的主要目的是提出一種有色金屬廢水COD凈化裝置及工藝，不需要外部投加硫酸亞鐵，沒有大量含鐵污泥生成，避免了二次污染，也沒有引入大量硫酸根離子，出水含鹽量沒有太大變化；該裝置通過多段循環(huán)反應(yīng)槽、方形電極的鐵片電極與石墨片電極充當(dāng)折流板，加快了廢水流速，污泥不易在裝置內(nèi)沉降，提高反應(yīng)效率；該裝置陰極實用石墨片電極，運行過程基本無損耗，運行成本降低；裝置運行過程可控性強，通過控制電流和電壓即可實現(xiàn)不同強度的COD氧化效率，可實現(xiàn)線性控制的類芬頓反應(yīng)。該裝置采用方形電極外殼和片式電極，與傳統(tǒng)箱體式催化電極相比，廢水與電極的接觸面積可提升至2-3倍，停留時間可相對應(yīng)減少50％左右。
（發(fā)明人：高榮成;馬孟欣;袁濤;羅登鵬;國瀚文;馮萱）
