申请日2008.10.23
公开(公告)日2012.07.25
IPC分类号C02F1/52; C02F1/461
摘要
一种含盐、含氯废水的处理方法，包括：使待处理的含盐、含氯废水进入电化学反应器中，在反应器中加入还原态金属离子催化剂，接通反应器阴、阳电极上的电源，使废水中的有机物发生氧化反应。本发明利用废水中的氯离子产生氧化剂，降低了处理成本。将氧化后的废催化剂在阴极还原再生后循环利用，降低了催化剂的使用量和废催化剂的产生量，具有显著的经济和社会效益。
权利要求书
1.一种含盐、含氯废水的处理方法，包括：使待处理的含盐、含氯废水进入电化 学反应器中，在反应器中加入还原态金属离子催化剂，接通反应器阴、阳电极 上的电源，使废水中的有机物发生氧化反应，所说的废水中，氯离子浓度为300- 200000mg/L，电导率为500-200000μs，COD为60-10000mg/L，还原态金属离 子催化剂为Fe2+。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，电化学反应器中阳极是SnO2/Ti、 PbO2/Ti、石墨、活性碳纤维或Pt，阴极是金属电极。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，电化学反应器中阳极是SnO2/Ti或 PbO2/Ti，阴极是不锈钢电极。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，电化学反应器的电流强度是0.1- 1000A。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，催化剂的投加量与氯离子浓度的摩 尔比为10∶1-1∶100。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，催化剂的投加量与氯离子浓度的摩 尔比为5∶1-1∶20。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，电化学反应器中，废水的pH值是1 -7。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，氧化完毕后的废水调节pH值6-9 进入絮凝沉降池中进行絮凝沉淀。
说明书
一种含盐、含氯废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种高含盐高、高含氯废水的处理方法，尤其是一种用电化学催化 处理高含盐、高含氯废水的方法。
背景技术
在工业生产和生活过程中常会产生一类高含盐、高含氯的废水，如：炼厂中的 电脱盐废水、工业反渗透处理过程中产生的浓水、采油过程中产生的高含盐含油废 水以及染料行业中的高含盐印染废水等。通常该类废水的盐含量高达几千μs，氯离 子含量也大于1000mg/L。由于该类废水盐含量和氯离子含量过高，抑制了微生物的 生长，所以难于采用常规的生化方法处理;而采用絮凝、过滤、膜处理、蒸馏等方 法要么没有效果要么成本过高，在工业上并不可行。因而，长期以来，高含盐、高 含氯废水的处理一直是环境治理中的难点之一。
目前，国内外关于高含盐、高含氯废水的研究主要集中在生化方法的改进和一 些新型的催化氧化技术方面，如：
A、CN101054232A提出了一种采用好氧颗粒污泥处理高含盐废水的高效处理工 艺。
B、CN1328177C提出了一种悬浮态光电催化氧化处理高盐采油废水的方法。
C、《化工环保》2004年第24卷“光催化降解法处理含氯废水”一文中采用光 催化的方法降解含氯废水取得了较好的效果。
但这些方法要么效果不好，要么成本过高，都难以进行工业化应用。因而需要 研究出切实可行的方法来处理高含盐、高含氯废水，以达到保护环境的目的。
发明内容
本发明的目的是提出一种高含盐、高含氯废水的处理方法，即采用电化学催化 氧化的方法处理废水，以降低废水的COD。
本发明的处理方法包括：使待处理的含盐、含氯废水进入电化学反应器中，在 反应器中加入还原态金属离子催化剂，接通反应器阴、阳电极上的电源，使废水中 的有机物发生氧化反应。
具体来说，本发明的处理方法如下：待处理的废水调整至合适的pH值后进入电 化学反应器中，在反应器中加入还原态金属离子催化剂，同时接通反应器中的阴、 阳电极上的电源。这样，在反应器的阳极，废水中的氯离子被氧化成氯气，氯气溶 解在水中生成次氯酸，次氯酸在催化剂的作用下产生OH·自由基，从而能降解废水 中的有机物，达到降低废水COD的目的。反应过程中还原态金属离子催化剂变为氧 化态的离子，在反应器的阴极，溶液中的氧化态金属离子被还原成低价态的金属离 子，作为催化剂继续参与到电催化氧化反应过程中。氧化完后毕的废水通过调节pH 值进入絮凝沉降池中进行絮凝沉淀，将废水中固体物质沉降下来，同时通过絮凝作 用进一步降低废水的COD，絮凝沉淀完毕后的废水直接排放或进行下一步处理。
所说的废水中，氯离子浓度可以为300-200000mg/L，优选500-100000mg/L， 电导率可以为500-200000μs，优选800-100000μs，COD为60-10000mg/L。
本发明中的阳极可以是SnO2/Ti、PbO2/Ti、石墨、活性碳纤维或Pt，优选 SnO2/Ti或PbO2/Ti。本发明中的阴极是金属电极，优选不锈钢电极。在本发明中 通入的电流强度可以是0.1—1000A，优选1—500A。
本发明中的催化剂是还原态金属离子，优选Fe2+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Cd2+、Cu2+、 Zn2+等金属离子中的一种或几种，最好是Fe2+;本发明中的Fe2+可以来自于氯化亚铁、 硫酸亚铁、硝酸亚铁中的一种或几种，优选来自于氯化亚铁。
催化剂的投加量与氯离子浓度的摩尔比为10：1—1：100，优选5：1—1：20， 更优选2：1—1：5。
电化学反应器中，废水的pH值可以是1—7，优选2—6;废水的停留时间是 15—90分钟，优选40—60分钟。
絮凝沉降池中，废水的pH值可以是6—9，优选6.5—7.5;废水的停留时间可 以是5—600分钟，优选10—120分钟。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、处理方法简单，容易实施。
2、利用废水中的氯离子产生氧化剂，降低了处理成本。
3、将氧化后的废催化剂在阴极还原再生后循环利用，降低了催化剂的使用 量和废催化剂的产生量，具有显著的经济和社会效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明，但本发明要求保护的范围并不 局限于实施例表示的范围。
实施例1
处理某采油厂采油废水，COD为1500mg/L。废水的电导率为9000μs，氯离子 浓度为2000mg/L。操作条件确定为：进水pH值为4，催化剂Fe2+的投加量与废水中 氯离子浓度的摩尔比为1：1，采用SnO2/Ti为阳电极，不锈钢为阴电极，电流强度 为200A/m2，反应器内废水停留时间40分钟，絮凝池中废水的停留时间为20分钟， 处理后废水的COD去除率达到82%。
实施例2
处理某炼厂电脱盐废水，COD为2000mg/L。废水的电导率为8000μs，氯离子浓 度为1800mg/L。操作条件确定为：进水pH值为3，催化剂Fe2+的投加量与废水中氯 离子浓度的摩尔比为1：1.5，采用PbO2/Ti为阳电极，不锈钢为阴电极，电流强度 为150A/m2，反应器内废水停留时间60分钟，絮凝池中废水的停留时间为20分钟， 处理后废水的COD去除率达到75%。
实施例3
处理某工厂印染废水，COD为600mg/L。废水的电导率为8500μs，氯离子浓度 为3000mg/L。操作条件确定为：进水pH值为4，催化剂Fe2+的投加量与废水中氯离 子浓度的摩尔比为1：1.2，采用SnO2/Ti为阳电极，不锈钢为阴电极，电流强度为 150A/m2，反应器内废水停留时间50分钟，絮凝池中废水的停留时间为30分钟，处 理后废水的COD去除率达到90%。
实施例4
处理某电厂反渗透浓水，COD为110mg/L。废水的电导率为7300μs，氯离子浓 度为1050mg/L。操作条件确定为：进水pH值为5，催化剂Fe2+的投加量与废水中氯 离子浓度的摩尔比为1：2，采用SnO2/Ti为阳电极，不锈钢为阴电极，电流强度为 150A/m2，反应器内废水停留时间40分钟，絮凝池中废水的停留时间为20分钟，处 理后废水的COD去除率达到63%。
