[發明專利]多級斜板式電濾床及其在凈化重金屬廢水中的應用

無效

• 申請號: 201310026467.9
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN103073093A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 瞿廣飛;劉玉環;寧平;謝于柄;尹琴
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C02F1/46
• 分類號: C02F1/46;C02F1/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種多級斜板式電濾床及其在凈化重金屬廢水中的應用，屬于水處理技術領域。

背景技術

鐵碳床處理法是金屬鐵處理廢水技術的一種應用形式，對有毒有害、高濃度COD廢水具有很好的效果。但是，鐵碳法也有其缺點，主要是(1)鐵屑在酸性介質中長期浸泡后易于板結成塊，造成堵塞，形成溝流，使操作困難，處理效果降低；(2)鐵在酸性條件下溶出的鐵量較大，加堿中和后產生的泥渣量多。

重金屬廢水主要是指礦冶、機械制造、化工、電子、儀表等工業生產過程中排出的含重金屬的廢水。目前重金屬廢水處理的方法大致可分為三大類，????????????????????????????????????????????????化學沉淀法，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體沉淀法、化學還原法、電化學法和高分子法；物理處理法，包括吸附法、萃取法、離子交換法、膜分離法、蒸發和凝固法等；生物處理法，包括生物絮凝法、生物化學法和植物修復法。

傳統的方法處理重金屬廢成本高、反應慢、易造成二次污染、對于低濃度的重金屬難處理等缺點。

發明內容

本發明目的在于提供一種多級斜板式電濾床，該裝置包括溢流堰1、電濾床主體2、進水口3、反沖洗管道4、出水口5、布水裝置6、重金屬濃液收集槽7，溢流堰1設置在電濾床主體2頂端，重金屬濃液收集槽7設置在電濾床主體2底部，布水裝置6設置在電濾床主體2和重金屬濃液收集槽7之間，進水口3通過管道和布水裝置6連接，出水口5設置在電濾床主體2上，反沖洗管道4的入口設置在出水口5部位（即以出水口作為反沖洗管道的入水口，沖洗時，從出水口注入反沖洗液，另一端設置在電濾床主體（2）的上方用于沖洗電濾床主體（2），整體位于系統上部，進水口、出水口和反沖洗管道由閥門控制。

本發明中電濾床主體2為圓柱體或長方體形狀。

本發明中布水裝置6為環狀管網布水器。

本發明中電濾床主體2中設置有斜板式填料床體8，斜板式填料床體8在電濾床主體的分布方式為交錯式或順序式分布，其中順序式分布的斜板式填料床體以傾斜角度為0～45°的平行方式分布在電濾床主體中，交錯式分布的斜板式填料床體以傾斜角度為1～30°的“Z”字型分布在電濾床中，每層斜板式填料床體均與電極相連。

本發明中斜板式填料床體8與電極連接采用陰極/陰極、陰極/陽極、陽極/陽極三種形式中一種。

本發明中斜板式填料床體是按如下方法制備的：

（1）鐵屑的預處理：將鐵屑用市售工業堿清洗后用水沖洗干凈，烘干，過篩得到粒度為10～20目的鐵屑備用，使用前用稀酸清洗表面的氧化物，然后用水沖洗干凈，其中工業堿為質量百分比濃度為4%～8%的氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種，稀酸為質量百分比濃度為2%～6%的稀鹽酸或稀硫酸；

（2）將粒度為4～18mm的焦炭用水清洗，防止雜質的干擾，烘干后備用；

（3）將鐵屑和焦炭按質量比7～12:2～5的比例混合均勻，制成鐵碳填料，然后將市售石

墨球與鐵碳填料按體積比為0.1～1:1的比例混合，混合物填充在多孔薄板中密封，制得斜板

式填料床體；其中多孔薄板是帶孔的塑料、金屬或木質等材料的板材。

電濾床內部填料斜板式填料床體分布分為交錯式和順序式兩種，組成多級斜板式電濾床，每個斜板式填料床體中的填料能夠更換，不易出現陰陽極分離現象。

本發明另一目的是將多級斜板式電濾床應用在凈化重金屬廢水中，具體按如下步驟進行：

（1）在多級斜板式電濾床中放置好斜板式填料床體后，對多級斜板式電濾床施加外電壓，打開進水口閥門，使重金屬廢水通過布水裝置流入電濾床主體，電濾床內pH為3～7，常溫下廢水在電濾床主體內停留處理10～30min，出水通過溢流堰從出水口流出并按需要進行后續深度處理；

（2）多級斜板式電濾床運行20～60天以后，關閉進水口閥門和出水口閥門，打開反沖洗管道閥門，采用質量百分比濃度為1%～8%的酸溶液對電濾床主體進行反沖洗處理，此時，電濾床內所加電壓方式為陽極/陽極，處理時間為40～70min，出水為濃縮重金屬酸液，進入重金屬濃液收集槽進行后續重金屬濃縮富集處理。

本發明中所述的電濾床外加電壓為0.1～10V的交流電。

本發明中所述反沖洗酸溶液為硫酸、硝酸或鹽酸，質量百分比為1%～8%。

本發明的有點和技術效果如下：