[發明專利]一種利用電解法協同處理電鍍污泥和鹽酸酸洗廢液的裝置及方法

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• 申請號: 202010038181.2
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111072111A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 胡勤海;應文婷;沈博文;賴夏鵬;朱佳天
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F11/00;C02F101/20;C02F103/16
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 陳升華

本發明公開了一種利用電解法協同處理電鍍污泥和鹽酸酸洗廢液的裝置及方法，該裝置包括：直流電源和電解室，電解室內設置有陽離子交換膜，陽離子交換膜將電解室隔開形成陽極室和陰極室，陽極室內設置有電動攪拌機。該方法包括：將電鍍污泥和鹽酸酸洗廢液混合；將混合物倒入陽極室內，陰極室裝入NaHCO₃水溶液；啟動電解；電解結束后，過濾陰極室內的溶液，得到重金屬沉淀物，回收重金屬。本發明充分利用酸洗廢液中的游離鹽酸對電鍍污泥中的重金屬進行溶出，并進一步在直流電場和陽離子交換膜的作用下，促使重金屬離子向陰極發生遷移并在陰極區形成沉淀，實現重金屬的溶出、遷移和去除或回收，達到以廢治廢的目的。

技術領域

本發明涉及電解法協同處理電鍍污泥和鹽酸酸洗廢液技術領域，具體涉及一種利用電解法協同處理電鍍污泥和鹽酸酸洗廢液的裝置及方法。

背景技術

電鍍污泥作為電鍍廢水處理的產物，含有多種高濃度重金屬，屬于《國家危險廢物名錄》中HW17表面處理廢物類危廢。近年來，電鍍行業發展迅速，據統計，我國電鍍企業每年約生產1000萬t電鍍污泥，處置成本及環境壓力巨大。目前電鍍污泥大多通過添加石灰、焚燒等進行重金屬固化等無害化處理，對其中重金屬的去除和資源化利用考慮較少，而電鍍污泥中通常含有Cr 3％～5％、Ni 2％～4％、Cu 1％～2％、Zn 1％～2％，品位遠高于金屬富礦石，研究這些有價金屬的回收，既能帶來經濟效益，又能減少重金屬在環境中的污染。

鹽酸酸洗廢液中含有大量的游離鹽酸、鐵(多為二價)及其他微量重金屬元素，每年我國有數百萬噸鹽酸酸洗廢液產生，其高污染性會對環境造成嚴重破壞。鹽酸酸洗廢液也屬于《國家危險廢物名錄》中HW34廢酸類危廢。目前針對鹽酸酸洗廢液的處理方法以酸堿中和為主，不僅會消耗大量的堿且產生大量的污泥，容易造成二次污染。鹽酸酸洗廢液含有的游離鹽酸和鐵也存在較大的回收利用價值，應對這些物質進行有效回收或利用，提高廢棄物資源化處理效益。

目前協同處理電鍍污泥和酸洗廢液的研究較少，有研究嘗試將酸洗廢液作為補充鐵源，用于誘導電鍍污泥中Ni、Cr、Zn、Cu等重金屬在復合鐵氧體晶格中得到束縛穩定，達到減少二次污染的目的。該方法在一定程度上實現了以廢治廢，但對于重金屬的去除和回收效率不高。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種利用電解法協同處理電鍍污泥和鹽酸酸洗廢液的裝置及方法。

根據電鍍污泥和酸洗廢液各自的理化特性，本發明方法采用電解法協同處理電鍍污泥和鹽酸酸洗廢液，可以充分利用酸洗廢液中的游離鹽酸對電鍍污泥中的重金屬進行溶出，并進一步在直流電場和陽離子交換膜的作用下，促使重金屬離子向陰極發生遷移并在陰極區形成沉淀，實現重金屬的溶出、遷移和去除或回收，達到以廢治廢的目的。

一種利用電解法協同處理電鍍污泥和鹽酸酸洗廢液的裝置，包括：直流電源和電解室，所述的電解室內設置有陽離子交換膜，所述的陽離子交換膜將所述電解室隔開形成用于置放電鍍污泥和鹽酸酸洗廢液的陽極室和用于置放NaHCO₃溶液的陰極室，所述的陽極室內設置有陽極電極，所述的陰極室內設置有陰極電極，所述的陽極電極與所述直流電源的正極連接，所述的陰極電極與所述直流電源的負極連接，所述的陽極室內設置有電動攪拌機。

本發明裝置中，將預處理后的電鍍污泥和鹽酸酸洗廢液混合物倒入電解裝置的陽極室內，采用電解法協同處理電鍍污泥和鹽酸酸洗廢液，可以充分利用酸洗廢液中的游離鹽酸對電鍍污泥中的重金屬進行溶出，并進一步在直流電場和陽離子交換膜的作用下，促使重金屬離子向陰極發生遷移并在陰極內形成沉淀，實現重金屬的溶出、遷移和去除或回收，達到以廢治廢的目的。

所述的陽極室內靠近所述陽離子交換膜的位置設有陽極電極槽，所述的陽極電極插入在所述陽極電極槽內。

所述的陰極室內靠近所述陽離子交換膜的位置設有陰極電極槽，所述的陰極電極插入在所述陰極電極槽內。