申请日2003.01.31
公开(公告)日2004.01.21
IPC分类号C02F1/461; C02F1/66; C02F1/463
摘要
催化铝内电解处理污水的方法，涉及污水(生活污水、工业污水)处理工艺，尤其是涉及有色、难降解污水的处理方法。采用由铝、铜和阳离子表面活性剂改性的沸石作为催化剂组成的填料对污水进行处理。由于本发明用铝替代铁与铜组成原电池，原电池的电动势很大，使许多的重金属和有机污染物能直接在电极上反应，而且整个反应是在不曝气的缺氧情况下进行。所采用的铝、铜可以是金属工件加工的废料，阳离子表面活性剂改性的沸石的价格也不贵，并可长期使用，水处理的成本低;而且本发明方法产生的污泥量比催化铁内电解法少的多，污泥的沉降性能好。因此，本发明的方法与催化铁内电解法可互为补充对有色、难降解污水进行处理。
権利要求書
1.催化铝内电解处理污水的方法，其特征在于：采用铝、铜和阳离子表面 活性剂改性的沸石组成填料，通过，第一步：将铜和铝按WCu/WAl=0.2～1.0 比例秤量好，根据污水的情况加入阳离子表面活性剂改性的沸石，其加入量为 铝和铜总重量的0%～10%，并充分混合，使铝、铜和阳离子表面活性剂改性 的沸石充分接触，作为填料放入滤池，第二步：将污水调pH4.0～10.0，根据 污水的性质，使污水在自然温度下在滤池内反复循环，回流比为2∶1～5∶1， 使污水在滤池中充分反应，整个反应过程在不曝气的情况下进行，第三步：回 流结束后，将污水的pH调到6.0～9.0，使在第二步中生成的Al3+进一步生成 絮凝剂Al(OH)3，将污水中悬浮固体、胶体凝聚，并吸附污水中的可溶性污染物 一起沉淀，使污水得到处理和净化。
说明书
催化铝内电解处理污水的方法
技术领域
本发明涉及污水(生活污水、工业污水)处理方法，尤其是涉及对有色、 难降解污水的处理方法。
背景技术
有色、难降解工业污水一直是环境水处理的重大课题，为解决这个难题， 发展了各种处理方法。其中利用金属加工的废料铁屑作滤床的铁内电解法、铁 炭内电解法及催化铁内电解法对这类污水的处理都起到了一定的效果。催化铁 内电解法对有色、难降解有机污染物及有害的重金属工业污水提供了一种有效 的处理方法，其基本原理是在铁内电解法中加入铜和阳离子表面活性剂改性的 沸石作为催化剂，用铜代替铁炭法中的炭，形成铁铜原电池，扩大了两电极之 间的电位差，使更多的污染物质在电极上起电化学反应，以提高水处理效果。 但是，这种方法尚不能对有些的有色、难降解的污水进行有效处理。
发明内容
本发明采用铝替代催化铁内电解法中的铁进行污水处理，由铝、铜和阳离 子表面活性剂改性的沸石作为催化剂组成填料，放入滤池进行水处理。由于铝 与铜组成原电池，铝的电极电位很负(EAl3+/Al=-1.66)，因此铝铜原电池的两 电极的电位差很大，同样会有许多的重金属及有机污染物在电极上得到还原和 清除。铝作为阳极，被氧化为Al3+进入溶液，在pH6.0～9.0生成的Al(OH)3跟 Fe(OH)3一样具有很强的絮凝作用，能将污水中悬浮固体、胶体凝聚沉淀，同时 吸附大量可溶性有机污染物一起沉淀，使污水得到进一步净化。同样，阳离子 表面活性剂改性的沸石对重金属和有机污染物的吸附富集作用加速了这些污染 物向电极表面的传质过程，更进一步提高了水处理效果。
本发明方法具体分为以下几步：
第一步：将铜和铝按WCu/WAl=0.2-1.0比例秤量好，并根据污水的情况加 入阳离子表面活性剂改性的沸石，其含量为铝和铜总重量的0%-10%，并充 分混合，尽可能使铝、铜和阳离子表面活性剂改性的沸石充分接触，作为填料 放入滤池。上述金属铝可以是铝片、铝屑、铝粉、铝球或铝的边角废料;金属 铜也可以是片状、碎屑、粉状、铜的边角废料或用铜材加工成管状、网状及其 它形状。
第二步：将污水调pH到适宜值。本发明适合的pH范围从酸性到碱性均可， 但在强酸或强碱溶液中铝大量发生置换反应，放出氢气。而且在强碱条件下铜 可能被腐蚀(比如生成碱式碳酸铜)，所以本发明采用pH4.0～10.0为宜。提高 水体温度有助于反应的进行，一般水的温度越高，水效果越好，但将大量污水 加热会大大地增加水处理成本，因此一般可在污水的自然温度下让污水在滤池 内反复循环，其回流比根据污水的性质，设为2∶1～5∶1，使污水在滤池中有 充分的反应时间。整个反应过程在不曝气的情况下进行。
第三步：回流结束后，将污水的pH调到6.0～9.0，使在第二步中生成的 Al3+进一步生成絮凝剂Al(OH)3，将污水中悬浮固体、胶体凝聚，并吸附污水中 的可溶性污染物一起沉淀，使污水得到进一步净化。
本发明的优点如下：
1.由于本发明用铝替代铁与铜组成原电池，组成的铝铜原电池的电动势 很大，使许多的重金属和有机污染物能直接在电极上反应。而且整个反应是在 不曝气的缺氧情况下进行的，没有溶解氧参与原电池的电极反应，更多的是污 染物在电极上反应。本发明的方法与催化铁内电解法可互为补充，有些有色、 难降解污水易于用催化铁内电解法处理，而有些有色、难降解污水则更易用催 化铝内电解法处理。
2.加入阳离子表面活性剂改性的沸石的吸附富集作用更是提高了处理效 果和速度。
3.本发明适用的pH范围大，从酸性到碱性均宜，通常可在中性和弱碱性 条件(处理后出水的pH排放标准)下进行。
4.所采用的铝可是金属工件加工的废料，非常便宜;铜也可以是金属工 件加工的废料，而且铜在整个污水处理中它作为阴极基本上不会消耗，铜的费 用只是一次性的投资。阳离子表面活性剂改性的沸石的价格也不贵，也可长期 使用。
5.铝铜内电解处理后产生的污泥量比催化铁内电解法少的多，而且污泥的 沉降性能也比催化铁内电解法的好。
6.本发明常作为生化处理的前处理，能将对微生物有毒有害的难降解物质 先行除去，提高了BOD/COD，使污水更适于后继的生化处理，使处理后的出 水达到排放标准。
