申请日2016.05.20
公开(公告)日2016.10.26
IPC分类号C02F9/06; C02F1/461; C02F1/463; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种可溶性镁铝电极及利用该电极的重金属废水处理方法，该可溶性镁铝电极采用以下方法制备而成：将80～90重量份的铝和10～20重量份的镁在900～1000℃下熔化成铝镁混合液体，再加入0.2～1重量份的镧并混合均匀，然后放入铸造模具中铸造成电极板即可。采用该可溶性镁铝电极作为电极板，并采用输出电压为DC200～500V且输出电流为50～120A的电源作为所述电极板的供电源，对pH值为3～7的重金属废水进行电絮凝处理，然后对电絮凝处理后的出水进行絮凝沉淀，从而得到净化后出水。本发明不仅能够有效防止电极板发生钝化，提高了电极板的活性，而且显著降低了电能损耗，提升了废水处理效果。
权利要求书
1.一种可溶性镁铝电极，其特征在于，采用以下方法制备而成：
将80～90重量份的铝和10～20重量份的镁在900～1000℃下熔化成铝镁混合液体，再加入0.2～1重量份的镧并混合均匀，然后放入铸造模具中进行铸造，从而制得掺杂镧的复合可溶性镁铝电极。
2.一种重金属废水处理方法，其特征在于，采用上述权利要求1中所述的掺杂镧的复合可溶性镁铝电极作为电极板，并采用输出电压为DC200～500V且输出电流为50～120A的电源作为所述电极板的供电源，对pH值为3～7的重金属废水进行电絮凝处理，然后对电絮凝处理后的出水进行絮凝沉淀，从而得到净化后出水。
3.根据权利要求2所述的重金属废水处理方法，其特征在于，在电絮凝处理中，电源控制电流密度为8～20mA/cm2、电极板间距为1～3cm、电絮凝反应时间为5～15分钟、倒极周期为15～90分钟，而电絮凝处理后的出水的pH值为6～9。
4.根据权利要求2或3所述的重金属废水处理方法，其特征在于，所述的对电絮凝处理后的出水进行絮凝沉淀包括：
按照每吨所述电絮凝处理后的出水使用0.5～2g絮凝剂的比例，向所述电絮凝处理后的出水中加入絮凝剂，并反应10～15分钟，然后沉淀2～4小时;
其中，所述的絮凝剂采用质量浓度为0.05～0.1%聚丙烯酰胺溶液。
5.根据权利要求2或3所述的重金属废水处理方法，其特征在于，采用纯碱或硫酸对待处理重金属废水的pH值进行调整，然后对pH值为3～7的重金属废水进行电絮凝处理。
说明书
一种可溶性镁铝电极及利用该电极的重金属废水处理方法
技术领域
本发明涉及重金属废水处理领域，尤其涉及一种可溶性镁铝电极及利用该电极的重金属废水处理方法。
背景技术
目前，常用的重金属废水处理方法主要是石灰中和法，但该方法会产生大量废渣，存在着二次污染问题。高压低流电化学法是近几年发展起来的废水处理方法;该方法突破了传统的低电压高电流电解法，而是采用高电压、低电流，并借助高电压作用产生电化学反应，把电能转化为化学能，耗电少，十分适合用于重金属废水处理。
在现有技术中，高压低流电化学法所使用的电极板大多是普通铝电极或铁电极，但这种电极板容易发生钝化而降低活性，这不仅会降低废水处理效果，而且会增加电能损耗。此外，为了使重金属废水的处理满足越来越严格的国家环保标准，需要在废水处理过程中大大增加铝絮体、铁絮体的产生量，这就导致电极消耗速度极快，大大增加了处理成本。
发明内容
为了解决现有电极板容易发生钝化、电能损耗大及废水处理效果不稳定等技术问题，本发明提供了一种可溶性镁铝电极及利用该电极的重金属废水处理方法，不仅能够有效防止电极板发生钝化，提高了电极板的活性，而且显著降低了电能损耗，提升了对废水的净化效果。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种可溶性镁铝电极，采用以下方法制备而成：将80～90重量份的铝和10～20重量份的镁在900～1000℃下熔化成铝镁混合液体，再加入0.2～1重量份的镧并混合均匀，然后放入铸造模具中进行铸造，从而制得掺杂镧的复合可溶性镁铝电极。
一种重金属废水处理方法，其特征在于，采用上述技术方案中所述的掺杂镧的复合可溶性镁铝电极作为电极板，并采用输出电压为DC200～500V且输出电流为50～120A的电源作为所述电极板的供电源，对pH值为3～7的重金属废水进行电絮凝处理，然后对电絮凝处理后的出水进行絮凝沉淀，从而得到净化后出水。
优选地，在电絮凝处理中，电源控制电流密度为8～20mA/cm2、电极板间距为1～3cm、电絮凝反应时间为5～15分钟、倒极周期为15～90分钟，而电絮凝处理后的出水的pH值为6～9。
优选地，所述的对电絮凝处理后的出水进行絮凝沉淀包括：按照每吨所述电絮凝处理后的出水使用0.5～2g絮凝剂的比例，向所述电絮凝处理后的出水中加入絮凝剂，并反应10～15分钟，然后沉淀2～4小时;其中，所述的絮凝剂采用质量浓度为0.05～0.1%聚丙烯酰胺溶液。
优选地，采用纯碱或硫酸对待处理重金属废水的pH值进行调整，然后对pH值为3～7的重金属废水进行电絮凝处理。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所提供的重金属废水处理方法采用掺杂镧的复合可溶性镁铝电极作为高压低流电化学法所使用的电极板，并且利用DC200～500V的高电压和50～120A的低电流在高压低流电化学反应中所带来的氧化还原、絮凝和气浮作用对pH值为3～7的重金属废水进行电絮凝处理，这不仅能够有效防止电极板发生钝化，提高电极板的活性，而且能够显著降低电能损耗，高效去除重金属离子，提升废水处理效果，使处理后的净化出水能够稳定的达到本行业的废水排放标准，因此本发明所提供的重金属废水处理方法可以实现在重金属废水治理领域的大规模推广应用。
