[发明专利]一种处理电解锰废水中氨氮的方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用电催化氧化法来对电解锰废水中的氨氮进行处理的方法。

背景技术

电解锰生产过程中会产生的大量的废水，废水中污染物浓度很高，而且成分复杂，废水中主要含有的污染物为锰离子（Mn²⁺）、氨氮（NH₃-N）、铬［Cr（VI）］等。因此，在排放电解锰废水前须对其进行无害化处理。目前电解锰企业采用传统的铁-酸还原法对产生的废水进行处理，然而，这种方法主要针对的是废水中的Mn²⁺、Cr（VI），对氨氮没有进行处理。氨氮是水体中的主要耗氧污染物，如果不经过处理就排放入水体，会导致水体的富营养化，严重影响水生生物的生长甚至危害人类的健康。因此，因此对电解锰厂的氨氮废水进行处理，使其达标排放就成了环保工作的当务之急。目前对氨氮废水的处理方法有很多，电催化氧化法是其中之一，它是利用具有催化性能的电极（钛基氧化物涂层——DSA电极作为阳极）产生具有强氧化性的·OH、O₃等自由基氧化去除水中污染物质的方法，可以将有毒有害物质氧化为无毒或低毒物质。只是，对含氨氮的废水来讲，在用现有电催化氧化法来处理时，废水中必须要有足够的氯离子存在，以让它们通过电解生成的次氯酸等中间物质来对氨氮进行氧化。所以，在没有足够氯离子的含氨氮的废水中，还须另外添加氯离子。由于氯离子的存在，在电催化氧化过程中，会产生氯气和氯胺等副产物，对环境将造成二次污染，对人们的呼吸器官也有极大损害。

发明内容

本发明的目的是提供一种无二次污染的处理电解锰废水中氨氮的方法。

为实现所述目的，提供这样一种处理电解锰废水中氨氮的方法，与现有技术相同的方面是，该方法是在电催化氧化槽内进行的，其阳极为钛基氧化物涂层电极，阴极为不锈钢。其改进之处是，在电催化氧化槽内设置有隔膜将阳极和阴极分隔开而构成为阳极区和阴极区，并于进行电催化氧化之前，在阴极区内加入有亚硝酸盐；其步骤如下：

（1）将已经去除了锰、铬和其它杂质而仅含待处理氨氮的电解锰废水装入电催化氧化槽内后，然后在阴极区内按照亚硝酸根与氨氮的摩尔比等于1～2∶1的比例来加入亚硝酸盐；

（2）联通直流电源，以进行电催化氧化；其工艺条件是，阳极和阴极的面积相等，两极间距为0.5～1cm；电压为10V～30V，电流密度为20～100mA/cm²；电催化氧化的时间，到反应不再进行下去为止；

（3）在步骤（2）之后，将在阴极区和阳极区内的电解锰废水混合，得到氨氮残留浓度达到排放标准的已处理电解锰废水。

从方案中可以看出，本发明没有像现有技术那样添加氯离子，而改为加入亚硝酸盐，且是将亚硝酸盐加入到阴极区内的。添加亚硝酸盐实际就是取其在溶液中的亚硝酸根，在阴极区电极的电催化作用下，亚硝酸根会与氨氮发生耦合脱氮反应，而生成无害的氮气。又由于在阳极区使用的是钛基氧化物涂层电极，能生成羟基自由基等活性物质来氧化氨氮，这样就取得了在阴极区和阳极区内的氨氮均被同时去除的效果。验证表明，用本发明方法处理的含氨氮的电解锰废水达到了国家一级污水排放标准，由于已经没有添加氯离子，所以，还不会造成二次污染的问题。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

一种处理电解锰废水中氨氮的方法，该方法是在电催化氧化槽内进行的，其阳极为钛基氧化物涂层电极，阴极为不锈钢。本发明中，在电催化氧化槽内设置有隔膜将阳极和阴极分隔开而构成为阳极区和阴极区，并于进行电催化氧化之前，在阴极区内加入有亚硝酸盐；其步骤如下：

（1）将已经去除了锰、铬和其它杂质而仅含待处理氨氮的电解锰废水装入电催化氧化槽内后，然后在阴极区内按照亚硝酸根与氨氮的摩尔比等于1～2∶1的比例来加入亚硝酸盐；

（2）联通直流电源，以进行电催化氧化；其工艺条件是，阳极和阴极的面积相等，两极间距为0.5～1cm；电压为10V～30V，电流密度为20～100mA/cm²；电催化氧化的时间，到反应不再进行下去为止；

（3）在步骤（2）之后，将在阴极区和阳极区内的电解锰废水混合，得到氨氮残留浓度达到排放标准的已处理电解锰废水。

结合对本发明有益效果的了解，本领域的技术人员一定清楚，在本发明中所用的隔膜，应是将电解槽分隔为阴极和阳极两个区，不会影响电催化作用的如涤纶纤维等材料。