[发明专利]电絮凝—磁加载絮凝耦合处理重金属废水的方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理领域，涉及一种处理重金属废水的方法，尤其涉及一种电絮凝-磁加载絮凝耦合处理重金属废水的方法。

背景技术

重金属废水来源十分广泛，主要来自矿山排水、废石场淋浸水、选矿厂尾矿排水、有色金属冶炼厂除尘排水、有色金属加工厂酸洗水、电镀厂镀件洗涤水、钢铁厂酸洗排水等。废水中重金属离子的种类、含量及其存在形态随生产种类不同而有所差异，但大都含有铬、镉、镍、铅、铜等重金属元素。如果重金属废水不经处理直接排放至水体，不但会破坏生态环境，而且由于重金属离子在水体中溶解性高，容易被活的生物体所吸收，一旦它们进入食物链，高浓度的重金属可能会在人体内富集，当积累到一定程度时，会对人体健康造成极大的危害。因此，如何无害化处理好重金属废水已成为当前亟待解决的工作。

采用传统方法如化学沉淀法、吸附法、离子交换法、电解法、膜分离法和生物法等处理重金属废水尽管取得不错的成效，但效果并不理想，很难同时解决成本较高、操作易受外界环境的影响、处理低浓度重金属废水(低于100mg/L)效率低下和产生二次污染等问题，不能在工业上大规模应用。为满足日益严格的环保要求，同时实现废水回用和重金属回收，单一的处理技术很难满足行业发展的需要，因此，将几种技术有机结合起来，相互配合，相互影响，并充分发挥各自的优势，耦合技术将成为未来重金属废水处理的研究热点之一。

电絮凝是近些年发展起来的极具竞争力的重金属废水处理方法之一，它集絮凝、氧化还原和气浮等作用为一体，具有污泥量少、设备简单、占地面积小、自动化程度高、易管理、能够同时去除多种污染物等特点，但存在对低浓度重金属废水处理效果不好、能耗高、电极寿命短等问题。磁加载絮凝技术是一种将磁絮凝与磁分离技术有机结合的新型水处理技术，它具有占地面积小、投资和运行成本低、操作灵活、可靠性高以及处理低浓度重金属废水去除率高等特点，但同时存在处理高浓度重金属废水效果不好等问题。

专利CN 102001779A公开了一种电絮凝—活性炭吸附法处理重金属电镀废水的方法,采用该方法处理的废水虽然各项出水水质指标均满足国家标准，但是活性炭价格比较昂贵，使用寿命短，重金属吸附饱和后再生困难，难以回收重金属资源。专利CN 103193343A公开了一种利用电絮凝—离子交换法深度处理含铬废水的方法，电絮凝后增加了离子交换法，可以进一步去除残余的微量重金属，但是离子交换法前期投资大，占地面积较大，存在再生洗脱液的处理问题，容易造成二次污染。专利CN 105060580A公开了一种电絮凝—化学沉淀处理重金属废水的方法，该方法占用场地较多，会产生大量的污泥难以处理，同时出水的含盐量高，难以回用。

综上所述，有必要提出一种运行成本低、工艺简单且高效的重金属废水处理工艺。

发明内容

为了解决传统工艺处理重金属废水效果不理想、成本高、处理低浓度重金属废水(低于100mg/L)效率低下和产生二次污染等问题，本发明提供了一种电絮凝-磁加载絮凝耦合处理重金属废水的方法，其具体技术方案如下：

电絮凝-磁加载絮凝耦合处理重金属废水的方法，包括以下步骤：步骤(1)、电絮凝：调节重金属废水的pH和电导率，调节废水的pH为3～6，电导率为 500～2000us/cm，通过电絮凝单元，电絮凝处理并静沉；

步骤(2)、磁加载絮凝：调节步骤(1)出水的pH，依次加入絮凝剂、磁种和助凝剂进行磁加载絮凝，静沉后出水。

电絮凝单元调节废水的pH为3～6，电导率为500～2000us/cm。步骤(1)中废水的pH可以是3、4、5或6，优选为3～5；所述溶液电导率可以是500us/cm、 600us/cm、700us/cm、800us/cm、900us/cm、1000us/cm、1100us/cm、1200us/cm、 1300us/cm、1400us/cm、1500us/cm、1600us/cm、1700us/cm、1800us/cm、1900 us/cm或2000us/cm，优选为500～1800us/cm。

所述步骤(1)中的电絮凝单元选用周期换向脉冲电源，电流密度为 5～15mA/cm²，占空比为0.4～0.6，频率为0.5～2.0KHz，通电周期为0.5～1.0ms，断电周期为0.3～1.5ms。

所述步骤(1)中的电絮凝单元的电极为铁电极、铝电极或铁铝电极组合使用，电极间距为5～20mm，电极的连接方式采用复级式连接。