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高新采用臭氧和芬頓工藝協同前處理電鍍廢水技術

發布時間:2023-8-16 11:58:40  中國污水處理工程網

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

本發明公開了采用臭氧和芬頓工藝協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行臭氧曝氣處理;步驟二、隨后進入pH調節池調節pH;步驟三、再先后加入硫酸亞鐵和過氧化氫溶液進行芬頓反應,經沉淀后上清液進行pH調節至9.0~10.5,并進行絮凝沉淀,上清液經pH調節至中性為出水,可進行后續生化處理。本發明利用臭氧強氧化性進行破絡合反應,并結合鐵鹽和鋁鹽雙重絮凝沉淀的強化去除作用,可使處理后的電鍍廢水中總銅、總鋅和總鎳去除率達到98~99.9%。發明通過將臭氧氧化處理、芬頓處理、混凝沉淀處理結合,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。

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權利要求書

1.一種采用臭氧和芬頓工藝協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行臭氧曝氣處理;步驟二、調節pH:向經步驟一處理后的廢水中投加一定量的酸液或堿液,調節廢水pH為3-4;步驟三、芬頓反應處理:向經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、調節pH沉淀:向經步驟三處理廢水中投加堿液,調節溶液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調節至中性。

2.根據權利要求1所述的采用臭氧和芬頓工藝協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.根據權利要求1所述的采用臭氧和芬頓工藝協同前處理電鍍廢水的方法,其特征在于:步驟一中,臭氧曝氣時間為30-90分鐘。

4.根據權利要求1所述的采用臭氧和芬頓工藝協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量分數為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.根據權利要求1所述的采用臭氧和芬頓工藝協同前處理電鍍廢水的方法,其特征在于:步驟三中,攪拌轉速為300r/min-500r/min,反應時間為15-45分鐘。

6.根據權利要求1所述的采用臭氧和芬頓工藝協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.根據權利要求1所述的采用臭氧和芬頓工藝協同前處理電鍍廢水的方法,其特征在于:步驟五中,加入鋁鹽混凝劑進行混凝沉淀,至廢水中鋁鹽混凝劑濃度為100-300mg/L,優選的,所述鋁鹽混凝劑選自聚合氯化鋁、硫酸鋁和鋁鐵復合混凝劑中的一種。

8.根據權利要求7所述的采用臭氧和芬頓工藝協同前處理電鍍廢水的方法,其特征在于:步驟五中,加入鋁鹽混凝劑進行混凝沉淀時進行攪拌,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.根據權利要求1所述的采用臭氧和芬頓工藝協同前處理電鍍廢水的方法,其特征在于:步驟五中,沉淀時間為30-45分鐘。

10.根據權利要求1所述的采用臭氧和芬頓工藝協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。

發明內容

針對現有電鍍排放廢水的前處理不足,本發明提供一種采用臭氧和芬頓工藝協同前處理的組合工藝,通過臭氧氧化技術能利用臭氧的強氧化性對絡合態金屬進行破絡合,與芬頓工藝協同使用,可有效減少亞鐵投量,從而減少去除重金屬所產生的化學污泥量。另一方面,臭氧氧化能分解電鍍廢水中難降解有機物,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物進行氣浮去除,實現減少化學產泥和保證重金屬離子去除率。

本發明的目的通過如下技術方案實現:

一種臭氧氧化與混凝沉淀結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行臭氧曝氣處理;

步驟二、調節pH:向經步驟一處理后的廢水中投加一定量的酸液或堿液,調節廢水pH為3-4;

步驟三、芬頓反應處理:向經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、調節pH沉淀:向經步驟三處理廢水中投加堿液,調節溶液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調節至中性。

在本發明的技術方案中,步驟一中,所述的臭氧投加量為100-300mg/L。

在本發明的技術方案中,步驟一中,臭氧曝氣時間為30-90分鐘。

在本發明的技術方案中,步驟三中,所述的過氧化氫溶液的質量分數為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。

在本發明的技術方案中,步驟三中,攪拌轉速為300r/min-500r/min,反應時間為15-45分鐘。

在本發明的技術方案中,步驟三中,加入硫酸亞鐵至廢水中硫酸亞鐵濃度為40-60mg/L。

在本發明的技術方案中,步驟五中,加入鋁鹽混凝劑進行混凝沉淀,至廢水中鋁鹽混凝劑濃度為100-300mg/L,優選的,所述鋁鹽混凝劑選自聚合氯化鋁、硫酸鋁和鋁鐵復合混凝劑中的一種。

在本發明的技術方案中,步驟五中,加入鋁鹽混凝劑進行混凝沉淀時進行攪拌,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。

在本發明的技術方案中,步驟五中,沉淀時間為30-45分鐘。

在本發明的技術方案中,所述堿液包括液堿、氫氧化鈣;所述酸液包括鹽酸、硝酸、硫酸。

與現有技術相比,本發明提供的技術方法具有以下效果:

1、本發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到98-99.5%。同時比同等處理效果的單獨芬頓處理減少約20%的化學污泥產生,可對高重金屬濃度的電鍍排放廢水進行有效前處理。

2、本發明利用臭氧的強氧化能力對電鍍廢水進行有效的重金屬破絡合反應,并結合后續鐵鹽、鋁鹽的雙重絮凝沉淀,強化重金屬去除效果。相比于同處理效果的單獨芬頓處理工藝(同等重金屬去除效果),臭氧氧化結合混凝沉淀工藝能有效減少化學藥劑(如雙氧水和硫酸亞鐵)投加量,從而減少整體的化學污泥產生量。

(發明人:李曉巖;陳志才;甘文慧;李炳;鄒瑜彬;劉菲菲)

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