[发明专利]一种同轴式脉冲电絮凝装置及其处理金矿废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种同轴式脉冲电絮凝装置及其处理金矿废水的方法，属于工业废水处理领域。

背景技术

随着我国经济的迅速发展，黄金作为一种重要的资源，其需求迅速增大，产量日益增加。但黄金的开采提炼过程中需要排放大量废水。每处理1吨金矿石需用水3吨，排水近20吨，据估计，每年黄金选矿废水排放量近12亿吨。在开采黄金的过程中要用氰化物( 如氰化钠) 作为溶剂去提取黄金。因此，在生产黄金的同时，大量的氰化物随废水和废弃尾矿排放而污染环境。在金矿生产的制酸和铜萃取过程中产生大量的酸性废水，还有一部分来源于金泥精炼过程中的酸化洗涤用水、冲洗地坪和清洗设备用水、化验室中用于检测的实验废水。由于该种废水的酸度低，有利于重金属的浸出，因此，酸性废水不仅pH值低，而且重金属含量高，直接外排会对水体造成重大污染。这些废水成分复杂，重金属离子是其对环境影响较大的主要污染物。这些重金属具有毒性，不易被生物降解，而且能够被生物积累，因此这些废水会对人体健康及环境造成严重的危害。因此，必须对金矿废水进行处理，使之达标排放。

国内外学者采用了物理法、化学法、生物法等许多方法治理金矿废水。目前国内外常用的去除废水中重金属离子的方法主要有：化学沉淀法、吸附法和膜分离法等。但是这些方法不同程度的存在着二次污染、成本高、能耗大等问题。由于电絮凝法具有处理效率高、操作简便、成本低，产污泥量少等优点，近年来较多研究工作者开始采用电化学法处理重金属废水。但是由于目前的一般电絮凝采用的电极形式主要为平板型，其待处理液体与电极接触面积相对有限，电流利用效率较低，因此存在停留时间长、运行成本较高、污染物去除率有限等问题。

同轴电絮凝是在传统电化学的基础上发明的，其极板采用同轴式结构，可使阴极、阳极间液体与阴阳极获得最充分的表面接触，提高了处理效率，大大缩短了处理时间。

目前尚未有人采用同轴电絮凝对金矿废水进行处理。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种同轴式脉冲电絮凝处理金矿废水的方法，使其达标排放。

本发明的同轴式脉冲电絮凝装置主要由绝缘端盖、阳极、阴极、进水口、密封垫片、出水口组成，其特征在于电絮凝的阴极和阳极采用同轴式布置。阳极和阴极为同轴心的圆筒状极板，阳极和阴极两端与绝缘端盖用螺栓连接，并在阳极和阴极与绝缘端盖之间设有密封垫片，从而即保证了阳极和阴极之间绝缘，又在阳极和阴极之间形成密闭的反应空间。其中在阳极两端分别布置一个进水口和一个出水口，供金矿废水流入和排出。

其中，通过选择不同直径的阳极及相应的密封垫片和绝缘端盖，即可达到调节电极极板间距的目的。

其中，同轴式电絮凝单元个数为5-10个；电絮凝的阴阳极板间距为1.5cm~3cm。

本发明中一种同轴式脉冲电絮凝装置处理金矿废水的方法，按照以下步骤进行：

（1）首先采用同轴式脉冲电絮凝对金矿废水进行处理，废水由进水口进入同轴的圆柱形阳极和阴极之间的反应室，通过在阳极和阴极上通上脉冲电压，即可对其中的废水进行电絮凝处理；

（2）经过同轴式脉冲电絮凝处理后，金矿废水的COD及各种金属离子浓度会明显降低，然后，将经过同轴式脉冲电絮凝处理后的金矿废水输送至沉淀池，并加入聚合氯化铝进行混凝处理，静置沉淀后即可排放或回用；

（3）最后定期将沉淀池中的污泥进行压滤脱水，进行提炼、回收等资源化利用，或送至固废处理中心进行无害化处置。

其中，步骤（1）中所述同轴式脉冲电絮凝对金矿废水处理时间为 25min~50min；脉冲电

源输出电压为8~24V，占空比为0.3~0.9，输出频率为300Hz~1000Hz，输出电流密度为0.5 A/dm²~3.5 A/dm²，阳极与阴极采用的都是铝电极。

其中，步骤（2）中所述混凝处理时间为20min～50min，混凝剂聚合氯化铝投加量为每吨

待处理金矿废水投10~15g。

有益效果：

本发明采用同轴式脉冲电絮凝技术并结合混凝技术，对金矿废水进行有效处理，与传统平板式电絮凝技术相比，本发明使废水与阴阳极获得最充分的表面接触，提高了处理效率，缩短了处理时间，并可减轻极板钝化、垢化现象，解决了传统化学沉淀法、吸附法和膜分离法等在金矿废水处理中存在的成本高、能耗大、易产生二次污染等问题。本方法简单易施，成本低，效率高，处理后出水水质可直接排放或回用。本发明也可应用于治理其他生活污水或工业污水。