CN101781042A - 用铁电极-电絮凝法处理含锑工业废水的方法 - Google Patents

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朱静
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Abstract

用铁电极-电絮凝法处理含锑工业废水的方法，涉及废水或污水的处理，该方法是采用铁材料作电极，在电解池中以直流电电解预先调节pH值的含锑工业废水，通过电极产生的絮体凝聚废水中的锑离子；之后静置，经检测合格后排放。电解池中的铁电极极板数为2～6块，电极的连接方式采用双极式连接，极板间距为1～4cm，浸液面积为18～30cm2。本发明的用铁电极-电絮凝法处理含锑工业废水的方法，可解决含锑工业废水中锑离子严重超标的问题，可以将含锑工业废水中的锑去除98％以上，处理后水中锑离子浓度＜1mg/L；实现达标排放，改善环境质量。本方法具有成本低，设备简单，操作容易的优点。适用于锑矿选矿厂和与锑有关的冶金及化工企业。

Description

用铁电极-电絮凝法处理含锑工业废水的方法
技术领域
本发明涉及废水处理，进一步而言，涉及利用电絮凝法处理废水的方法，具体来说，涉及采用铁做电极，用电絮凝法处理含锑工业废水的方法。
背景技术
锑是地球表面的常量元素，列于元素周期表中第15族，主要以Sb(III)，Sb(V)存在于环境、生物和地球化学样品中。早在公元前2200-2500年，古希腊人就将灰锑矿用作药物和妇女的化妆品。但由于锑脆，长期以来在工业上未得到广泛应用。直到19世纪，随着工业技术的发展，锑的提取技术得到迅速发展，产量提高，在工业应用上才逐渐显露出重要性。锑及其化合物不仅被长期用做治疗亚洲霍乱、间歇性歇斯底里症、肺结核、血吸虫病、黑热病等许多疾病药物，还是印刷材料、铅酸电池、颜料、陶瓷釉彩、阻燃剂和机动车刹车片等的主要成分。但与此同时，伴随着锑矿大规模的开采、冶炼和含锑化合物的广泛应用，锑带来的环境污染和对人体健康的危害，也逐渐显现出来。大量的锑进入体内，会刺激呼吸道，食道粘膜和皮肤，导致肺水肿，或肝肿大，甚至导致癌症的发生，一些动物试验也证实锑的毒性。因此，锑污染的治理已引起世界各国的重视。
目前对含锑工业废水的治理主要有沉淀法、吸附法、絮凝法、膜分离法、电化学法和萃取法等。研究发现：应用沉淀法去除水中锑的应用不多，可能和锑的氧化物的水合物以及硫化物易形成胶体，不易从水中分离出来有关；吸附法的成本主要决定于吸附剂，如果能寻找到价格低廉的吸附剂，并同时能解决吸附饱和后吸附剂的处理问题，吸附法将有很好的应用前景；膜分离技术由于膜易被污染，成本高，对饮用水和低浓度的含锑废水的处理可取得满意的效果，但基本不适合用来处理锑浓度较高的工业废水；絮凝法是很成熟的水处理技术，但需解决产生的絮体的后处理或回收问题。目前用到的电化学法和萃取法主要是对纯度较高、浓度较高的含锑废水中的锑进行回收，已有的中国发明专利技术有200710191877.3号“去除废水中半金属锑离子的方法”，涉及电化学沉积法去除废水中的锑。但对浓度适中、杂质种类较多的含锑废水的处理未见报导。在絮凝法和电化学法基础上产生的电絮凝法是目前被广泛研究和应用的水处理技术，电絮凝法是一种通过牺牲阳极释放活性絮凝体到溶液中的处理污水的电化学方法，已在工业废水处理中有较广泛的应用，对含Cr3+，Zn2+，Cu2+，Ni2+，Ag+和Cr(VI)的工业废水均有较好的处理效果。电絮凝法作为一种可靠的符合成本效益的污水处理技术，最大的特点在于(1)设备简单、占地面积小、易于维护；(2)易于操作，操作时间短，容易实现自动化操作；(3)基本不需要或需要很少的化学药剂，生成的污泥少。本发明人已申请CN101544416号“用铝电极-电絮凝法处理含锑工业废水的方法”专利，但其中铝板电极有能耗较高，材料损耗大的缺点。
发明内容
本发明在现有方法的基础上寻找更有效的电极材料，以便更经济、更方便、更有效地处理含锑废水，目的是提供一种用铁电极-电絮凝法处理含锑工业废水，以期大幅度地降低残留在含锑工业废水中的锑离子的浓度，减轻对环境的压力。
发明人指出，在国家污水综合排放标准(GB 8978-1996)中对锑的排放并未作明确规定，在国家环境保护部和国家质量监督检验检疫总局2008年发布的《锡、锑、汞工业污染物排放标准(征求意见稿)》中建议锑的最低排放量为3mg·L-1。
发明人提供的用铁电极-电絮凝法处理含锑工业废水的方法，是采用铁材料作电极，在电解池中以直流电电解预先调节pH值的含锑工业废水，通过电极产生的絮体凝聚废水中的锑离子；之后静置，经检测合格后排放。
上述电解池中的铁电极极板数为2～6块，电极的连接方式采用双极式连接，极板间距为1～4cm，浸液面积为18～30cm2。
上述预先调节pH值的含锑工业废水，是采用无机酸和碱进行的，控制pH值为2～10。
上述电解过程的电流密度为7.84～65.4A/m2，电解时间为10～100min。
电解过程结束后的静置时间不低于10min。
在静置一定时间后，对处理过的废水进行检测，测定内容是锑离子的浓度(总锑)，处理合格的废水方允许排放。
本发明的用铁电极-电絮凝法处理含锑工业废水的方法，可解决含锑工业废水中锑离子严重超标的问题，可以将含锑工业废水中的锑离子去除98％以上，处理后水中锑离子浓度＜1mg/L，实现达标排放，改善环境质量。本方法具有成本低，设备简单，操作容易的优点。适用于锑矿选矿厂和与锑有关的冶金及化工企业。
具体实施方式
实施例
取某矿山锑矿选矿排出的废水为处理对象
采用500mL烧杯作电解槽，取锑离子初始浓度为28.6mg/L、丁基黄药初始浓度为0.376mg/L的选矿废水500mL倒入烧杯中，插入极板，浸液面积为25cm2。电极采用双极式连接，极板间距为1cm。接通直流电，控制电流密度为恒定值13.1A/m2，电磁搅拌器搅拌下进行电解90min；之后静置10min，取上层清液，采用原子荧光分光光谱法测定锑离子浓度，采用紫外-可见分光光度计测定丁基黄药。
经测定，处理后水中锑离子的浓度为0.014mg/L，去除率为99.9％；丁基黄药的浓度为0.082mg/L，去除率为78.2％。锑的浓度达到了《锡、锑、汞工业污染物排放标准(征求意见稿)》中的最低标准限值。

Claims (6)

1.用铁电极-电絮凝法处理含锑工业废水的方法，其特征在于该方法是采用铁材料作电极，在电解池中以直流电电解预先调节好pH值的含锑工业废水，通过电极产生的絮体凝聚废水中的锑离子；之后静置，经检测合格后排放。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述电解池中的铁电极极板数为2～6块，电极的连接方式采用双极式连接，极板间距为1～4cm，浸液面积为18～30cm2。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述调节pH的含锑工业废水是采用无机酸和碱进行的，控制pH值为2～10。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述电解过程的电流密度为7.84～65.4A/m2，电解时间为10～100min。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述电解过程结束后，静置时间不低于10min。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述电解过程结束静置后，对处理后的废水检测，测定内容是锑离子的浓度。
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