[發明專利]一種三維電解與吸附技術耦合的深度處理脫硫廢水的方法

有效

• 申請號: 201811507355.4
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109319986B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 孟冠華;王瓊杰;劉寶河;王育來;石炎平;張勇;方輝
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學;安徽欣創節能環保科技股份有限公司
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F103/18
• 代理公司: 南京源古知識產權代理事務所(普通合伙) 32300
• 代理人: 杜杰

本發明屬于工業難降解廢水處理領域，具體涉及一種三維電解與吸附技術耦合的深度處理脫硫廢水的方法，將含有COD和氨氮的廢水進行三維電解處理，再對經過三維電解處理后的廢水使用大孔強堿型陰離子交換樹脂進行吸附交換處理。相比于其他工藝流程或吸附材料，本方案能使吸附交換時的效率得到明顯提高。

技術領域

本發明屬于工業難降解廢水處理領域，具體涉及一種三維電解與吸附技術耦合的深度處理脫硫廢水的方法。

背景技術

燒結工序是鋼鐵生產中的一個重要工序，它可以去除礦石中的雜質，改善鐵礦石的冶金性能。但燒結過程中會產生大量富含SO₂氣體的廢氣，對大氣造成嚴重污染。2006年全年鋼鐵企業排放SO₂約為155萬噸，其中，燒結工藝過程產生的SO₂排放量約占鋼鐵企業年排放量的40％～60％，因此，控制燒結生產過程SO₂的排放，是控制鋼鐵企業SO₂污染的重點。

目前，煙氣脫硫技術以副產物的形態可分為濕法、干法、半干法三種。其中濕法煙氣脫硫技術，主要是利用吸收劑在液態狀態下與SO₂反應，達到脫除煙氣中SO₂的目的。此法的優點是脫硫效率高、設備小、投資少、操作容易、穩定，以及占地面積小；缺點是會產生一定量的脫硫廢水，易造成二次污染。因此，需采用先進的廢水處理工藝，降低脫硫廢水中污染物的濃度，避免對環境造成危害，進而確保整個脫硫系統的正常運行。

脫硫廢水主要特點如下：(1)廢水中懸浮物含量大，濁度高；(2)脫硫廢水中的化學需氧量(COD_cr)超標，這主要是由于廢水中的亞硫酸鹽等還原性物質造成；(3)同時含有汞、鉛、鋅、鉻、鎘、錳、銅等重金屬離子和砷、氟等非金屬離子；(4)廢水中含有大量的氨氮；(5)廢水中含有高含量的氯離子，對系統管道、處理設備和構筑物及相關動力設備有很強的腐蝕性；(6)B/C比較低，不宜采用生化方法處理。

目前我國脫硫廢水的處理工藝主要有化學沉淀法以及膜濾法，其中化學沉淀法對于重金屬污染物去除率高，但對于COD和氨氮的去除率較低，難以達到排放標準；膜濾法處理效果較好，但是處理成本較高，同時處理過程中容易產生膜污染等問題，影響處理效果。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種三維電解與吸附技術耦合的深度處理脫硫廢水的方法，具有操作簡單、成本低、占地面積小的特點，針對廢水中的氨氮及COD的處理效果很好，具有較強的工程應用價值。

將化學沉淀法處理后的脫硫廢水進行三維電解處理，再對經過三維電解處理后的脫硫廢水進行吸附交換處理。

這里的化學沉淀法主要是用于清除脫硫廢水中的重金屬離子，經化學沉淀法處理后的脫硫廢水中主要含有SO₃^2－、氨氮、Cl^—、SO₄^2-及相應的活潑金屬陽離子，此時脫硫廢水中的化學需氧量(COD_cr)超標，主要是由于廢水中還原性的SO₃^2－造成(同時廢水中含有少量的還原性有機污染物，也會增加COD_cr的量，但是有機物含量很少，可基本不計)，因此，本專利中的三維電解及吸附交換處理含COD_cr和氨氮的廢水，主要是減少了廢水中的氨氮和SO₃^2－。

其中，三維電解操作時，將脫硫廢水通入封閉式三維電解槽中，三維電解槽以釕銥涂層鈦基網狀電極板作為陽極，以鈦基網狀電極板作為陰極，三維電解槽中填充有摻雜玻璃珠的顆粒態活性炭填料作為粒子電極，陰陽兩電極板豎直插入到粒子電極填料中，用可拆卸不導電部件將陰陽兩電極板固定，便于電極板使用時間過長導致損壞后更換。

陰陽兩電極板間距為4～8cm，電極板間距越大，三維電解反應裝置內的電場強度越弱，電解效果就越差，但極板間距過小時，電解體系中產生的短路電流增多，有效電流減少。