CN104085960A - 一种阴离子表面活性剂-电絮凝处理污水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阴离子表面活性剂-电絮凝处理污水的方法，包括如下步骤：(1)将阴离子表面活性剂放入适量水中使溶解，得到混合液；(2)将混合液加入到污水中，使阴离子表面活性剂的浓度为0.05-0.5g/L；加入氯化钠，20-25℃、初始pH为6.5-7.5，搅拌速度为200-300r/min，电极采用的纯铝电极，极板间距为0.5-2.0cm，电流密度为2.13-6.38A/m2，进行电絮凝反应；本发明明显提高了污水处理效率，与传统电絮凝技术相比，投加阴离子表面活性剂后，反应过程中产生的氢气气泡更小，更细密，更稳定，有利于提高絮体上浮效率。上层污泥更密实。在相同的去除率时，缩短了反应时间。

Description

一种阴离子表面活性剂-电絮凝处理污水的方法
技术领域
本发明涉及一种污水处理的方法，具体地涉及一种阴离子表面活性剂-电絮凝处理污水的方法。
背景技术
水体富营养化是世界性难题，而水体中的磷酸盐是造成水体富营养化重要指标之一。水体重金属污染会对人类身体健康产生严重危害，不同于很多可以通过自然界本身净化的污染物，重金属在水中会在食物链中富集，很难在环境中降解。
传统除磷的方法包括化学法、物理法及生物法，尤其化学混凝除磷酸盐的方法应用广泛。目前处理废水中重金属的方法为物理法、化学沉淀法及生物法，尤其是化学沉淀法应用较多。传
传统除磷和除重金属的化学混凝及化学沉淀法处理成本高，对反应环境pH值要求严格，处理结果并不是十分理想。电絮凝法除重金属发展越来越成熟，其设备占地小，操作简单，便于维护管理；产生污泥量少并且污泥密实易脱水，可以快速过滤分离；使用范围广。但现有技术电絮凝法的主要缺点是处理时间较长，这也是阻碍电絮凝法处理污水快速发展的重要原因之一。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种缩短处理时间、提高污水处理效率，相对减少电能的阴离子表面活性剂-电絮凝处理污水的方法。
本发明的技术方案概述如下：
一种阴离子表面活性剂-电絮凝处理污水的方法，包括如下步骤：
(1)将阴离子表面活性剂放入适量水中使溶解，得到混合液；
(2)将混合液加入到污水中，使阴离子表面活性剂的浓度为0.05-0.5g/L；加入氯化钠使浓度为0.5-1.5g/L，在20-25℃、初始pH为6.5-7.5，搅拌速度为200-300r/min，电极采用纯铝电极，极板间距为0.5-2.0cm，电流密度为2.13-6.38A/m2，进行电絮凝反应；所述阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠，十六烷基磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠，十六烷基苯磺酸钠，十八烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠或月桂醇醚磷酸酯钾。
本发明的优点：
本发明与现有技术相比，明显提高了污水处理效率，与传统电絮凝技术相比，投加阴离子表面活性剂后，反应过程中产生的氢气气泡更小，更细密，更稳定，这有利于提高絮体上浮效率。上层污泥更密实。在相同的去除率时，缩短了反应时间。
具体实施方式
反应机理：电絮凝反应过程中阳极溶解产生的金属离子(Al3+)生成多核羟基络合物(如Al6(OH)15 3+，Al7(OH)17 4+，Al8(OH)20 4+，Al13(OH)34 5+，All3O4(OH)24 7+等)，吸附离子和溶解性杂质；絮状体和其他一些固体杂质通过阴极产生的氢气上浮到污水表面。投加的阴离子表面活性剂在水中溶解后，疏水基被氢气气泡吸附，带电的亲水基包围在气泡最外侧，使气泡带相同电荷，有效减少气泡上浮过程中的破裂行为，使气泡稳定存在，提高电絮凝除Cd2+，Ni2+及磷酸盐反应效率。同时阴离子表面活性剂作为固体颗粒之间粘结的桥梁，颗粒的补集剂，明显加强絮凝作用。阴离子表面活性剂电离后，亲水基带负电荷，粘附带正电的Cd2+，Ni2+，提高污染物随氢气上浮的效率。
下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种阴离子表面活性剂-电絮凝处理污水的方法，包括如下步骤：
(1)将阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠放入适量水中使溶解，得到混合液；
(2)将混合液加入到污水中，使十二烷基磺酸钠的浓度为0.05g/L；加入氯化钠使浓度为1g/L，在20℃、初始pH为7，搅拌速度为250r/min，电极采用纯铝电极，极板间距为1.0cm，电流密度为2.13A/m2，进行电絮凝反应。
对比实验：
在污水中加入氯化钠使浓度为1g/L，在20℃、初始pH为7，搅拌速度为250r/min，电极采用的纯铝电极，极板间距为1.0cm，电流密度为2.13A/m2，进行电絮凝反应。
污水为含磷酸盐废水，磷酸盐(以P计)初始浓度为1.185mg/L,每隔一分钟取样一次。反应完成后，磷酸盐的去除效率达到99.9％，达到95.0％时去除效率需要10min。
而本实施例一种阴离子表面活性剂-电絮凝处理污水的方法，磷酸盐的去除效率达到99.9％，达到95.0％时去除效率仅仅需要5min。
实施例2
一种阴离子表面活性剂-电絮凝处理污水的方法，包括如下步骤：
(1)将阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠放入适量水中使溶解，得到混合液；
(2)将混合液加入到污水中，使十二烷基苯磺酸钠的浓度为0.5g/L；加入氯化钠使浓度为0.5g/L，在25℃、初始pH为6.5，搅拌速度为200r/min，电极采用的纯铝电极，极板间距为0.5cm，电流密度为6.38A/m2，进行电絮凝反应。
对比实验：
在污水中加入氯化钠使浓度为0.5g/L，在25℃、初始pH为6.5，搅拌速度为200r/min，电极采用的纯铝电极，极板间距为0.5cm，电流密度为6.38A/m2，进行电絮凝反应。
污水为含二价镉废水，镉离子初始浓度为1.097mg/L,每隔一分钟取样一次。对比实验反应完成后，镉离子的去除效率达到99.9％，达到98.0％的去除率时反应时间为9分钟。
而本实施例一种阴离子表面活性剂-电絮凝处理污水的方法，镉离子的去除效率达到99.9％，达到98.0％的去除率时反应时间仅仅需要3min。
实施例3
一种阴离子表面活性剂-电絮凝处理污水的方法，包括如下步骤：
(1)将阴离子表面活性剂十六烷基磺酸钠放入适量水中使溶解，得到混合液；
(2)将混合液加入到污水中，使十六烷基磺酸钠的浓度为0.1g/L；加入氯化钠使浓度为1.5g/L，在25℃、初始pH为7.5，搅拌速度为300r/min，电极采用的纯铝电极，极板间距为2.0cm，电流密度为6.38A A/m2，进行电絮凝反应。
对比实验：
在污水中加入氯化钠使浓度为1.5g/L，在25℃、初始pH为7.5，搅拌速度为300r/min，电极采用的纯铝电极，极板间距为2.0cm，电流密度为6.38A/m2，进行电絮凝反应。
污水为含二价镍废水，镍离子初始浓度为0.721mg/L,每隔一分钟取样一次。对比实验反应完成后，镍离子的去除效率达到99.9％，达到98.9％的去除率时反应时间需要8分钟。
而本实施例一种阴离子表面活性剂-电絮凝处理污水的方法，镍离子的去除效率达到99.9％，达到98.9％的去除率时反应时间仅仅需要2min。
实验证明，用十六烷基苯磺酸钠，十八烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠或月桂醇醚磷酸酯钾替代本实施例中的十六烷基磺酸钠，其它同本实施例，其结果与本实施例的效果相似。

Claims (1)

1.一种阴离子表面活性剂-电絮凝处理污水的方法，其特征是包括如下步骤：
(1)将阴离子表面活性剂放入适量水中使溶解，得到混合液；
(2)将混合液加入到污水中，使阴离子表面活性剂的浓度为0.05-0.5g/L；加入氯化钠使浓度为0.5-1.5g/L，在20-25℃、初始pH为6.5-7.5，搅拌速度为200-300r/min，电极采用纯铝电极，极板间距为0.5-2.0cm，电流密度为2.13-6.38A/m2，进行电絮凝反应；所述阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠，十六烷基磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠，十六烷基苯磺酸钠，十八烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠或月桂醇醚磷酸酯钾。
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