一种活性炭耦合电氧化的废水处理方法与流程

本发明属于废水净化领域，尤其涉及一种活性炭耦合电氧化的废水处理方法。

背景技术：

1、近年来，随着我国对环保领域的越来越重视，尤其对工业废水排放要求不断提高，工业废水由于其离子复杂性以及高盐等难处理性，已经成为目前亟需解决的问题。烟气洗涤废水、石膏脱硫废水、烟气骤冷水以及离子交换树脂反冲洗废水等均是工业上常见的废水；cod、色度、氟离子等是工业废水中常见的情形，且某些工业有机废水中还会出现具有c-f键的有机氟。目前，冶炼烟气洗涤废水普遍采用硫化-石灰中和法进行处理，所谓硫化，是往冶炼烟气洗涤酸性废水中加入硫化钠或硫氢化钠，使其中的铜重金属以硫化物的形式沉淀析出，液固分离得含滤饼和硫化后液；滤饼进一步处理综合回收铜等有价金属，硫化后液加石灰中和产生硫酸钙，所得硫酸钙为一般固废用作水泥生产的添加剂。但是，仅采用硫化-石灰中和法并不能有效去除水体中的cod、色度和氟离子。

2、一般工业废水的处理方法分为物理法、生化法和化学法；其中，化学法处理工业废水，一般是指高级氧化法，即用氧化剂将废水中的有机物氧化为co2和水，从而降低废水的cod和色度。高级氧化法的种类有芬顿氧化、臭氧氧化、次氯酸氧化、电氧化、微电解、光催化氧化等。例如，公开号为cn1765762a的中国发明专利申请公开了一种水性油墨废水的处理工艺(紫外芬顿法)，硫酸亚铁加双氧水，同时紫外光照射，以增强芬顿法的效果；公开号为cn103787551a的中国发明专利申请公开了一种线路板生产油墨废水，先芬顿氧化，再紫外光处理；但是，上述各化学法的步骤繁多，且工艺复杂，对于实际生产应用难度较大。此外，电氧化虽然可以对废水中的cod和色度进行一定程度的去除；但是，经本发明研究发现，电氧化不仅不会降低废水中氟离子的浓度，反而还会导致氟离子的浓度出现上升，其不仅会干扰电氧化的进行，还会对阳极的表面镀层造成腐蚀，影响使用寿命。

3、鉴于此，有必要提供一种活性炭耦合电氧化的废水处理方法，以解决或至少缓解上述电氧化导致氟离子浓度上升的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种活性炭耦合电氧化的废水处理方法，以解决或至少缓解上述氟离子浓度上升的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种活性炭耦合电氧化的废水处理方法，包括步骤：

3、s1，向待处理水体中混入活性炭粉末，得混合液，并控制所述混合液的ph为7～8；所述待处理水体中含有氟离子，且所述待处理水体中包含有机氟，所述有机氟具有c-f键；

4、s2，对所述混合液进行电氧化处理，得反应液；所述电氧化处理的过程中，控制电流密度为1～4000a/m2。

5、进一步地，所述活性炭粉末中活性炭颗粒的粒径不大于500μm。

6、进一步地，所述待处理水体的cod为10～3000mg/l；所述待处理水体的色度为10～3000pcu；所述待处理水体中氟离子的浓度为10～500mg/l；

7、所述待处理水体中还含有金属阳离子和氯离子中的一种或多种。

8、进一步地，所述活性炭粉末和所述待处理水体的质量体积比为3～10g/l。

9、进一步地，所述电氧化处理的时长不小于90min。

10、进一步地，所述步骤s2还包括：对所述反应液进行固液分离处理，得含活性炭的固体分离物和处理后的水体。

11、进一步地，所述电氧化处理在电氧化系统中进行，所述电氧化系统的阳极表面具有金属镀层。

12、进一步地，所述金属镀层包括铱钽涂层或钌铱涂层。

13、进一步地，所述待处理水体的获取方式包括：将酸性有机废水进行预处理，得所述待处理水体；

14、所述预处理包括：将所述酸性有机废水与中和剂混合，并通过所述中和剂控制所述待处理水体的ph为10～11。

15、进一步地，所述中和剂包括石灰乳。

16、与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

17、本发明可以去除水体中的cod和色度、抑制极板结垢和极板腐蚀、并降低氟离子浓度；本发明通过将活性炭粉末和电氧化结合后处理含氟有机废水，可以深度去除水体中的cod和色度，在120min内使cod和色度几乎完全被处理；相较于单独进行电氧化或单独进行活性炭吸附，在废水处理领域具有极大的进步意义。

18、由于含氟有机废水中的氟离子无法通过中和剂、吸附剂完全去除，且由于有机氟的存在，电氧化的方式又会导致氟离子的浓度出现上升，而本发明可以在有机氟存在的情况下使水体中的氟离子浓度降低至10mg/l以下，保证氟离子的含量维持在较低水平，同时可以处理电氧化氧化断裂产生的有机氟，具有意料不到的技术效果。

19、由于本发明可以在电氧化的过程中促进吸附有机氟氧化过程释放出的氟离子，因而可以保护阳极极板镀层，避免其在电氧化过程中发生腐蚀，从而增强其使用效率和使用寿命，保证电氧化能够正常运行，以及保证cod和色度能够被有效去除。由于氧化过程中，部分阳离子不参与反应，在电场作用下，会往阴极极板上富集，从而在极板上会产生析晶；本发明通过在电氧化的过程中加入活性炭，可以吸附未消耗完的钙等以及多余的阳离子，减缓阴极结垢的问题。

20、本发明采用的活性炭粉末在电场中可以降低电极板之间的电阻，增强导电性，降低电压，促进反应正向进行，减少热量产生，节约能耗，有助于降低氧化时间，以及在电场作用下能增强吸附效果；本发明的工艺步骤少，药剂添加量少，能够显著的降低企业的使用成本；本发明的处理工艺作业效率高，操作简单并且不会产生二次污染。

技术特征：

1.一种活性炭耦合电氧化的废水处理方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的活性炭耦合电氧化的废水处理方法，其特征在于，所述活性炭粉末中活性炭颗粒的粒径不大于500μm。

3.根据权利要求1所述的活性炭耦合电氧化的废水处理方法，其特征在于，所述待处理水体的cod为10～3000mg/l；所述待处理水体的色度为10～3000pc u；所述待处理水体中氟离子的浓度为10～500mg/l；

4.根据权利要求1所述的活性炭耦合电氧化的废水处理方法，其特征在于，所述活性炭粉末和所述待处理水体的质量体积比为3～10g/l。

5.根据权利要求1所述的活性炭耦合电氧化的废水处理方法，其特征在于，所述电氧化处理的时长不小于90min。

6.根据权利要求1所述的活性炭耦合电氧化的废水处理方法，其特征在于，所述步骤s2还包括：对所述反应液进行固液分离处理，得含活性炭的固体分离物和处理后的水体。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的活性炭耦合电氧化的废水处理方法，其特征在于，所述电氧化处理在电氧化系统中进行，所述电氧化系统的阳极表面具有金属镀层。

8.根据权利要求7所述的活性炭耦合电氧化的废水处理方法，其特征在于，所述金属镀层包括铱钽涂层或钌铱涂层。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的活性炭耦合电氧化的废水处理方法，其特征在于，所述待处理水体的获取方式包括：将酸性有机废水进行预处理，得所述待处理水体；

10.根据权利要求9所述的活性炭耦合电氧化的废水处理方法，其特征在于，所述中和剂包括石灰乳。

技术总结
本发明提供了一种活性炭耦合电氧化的废水处理方法，包括步骤：S1，向待处理水体中混入活性炭粉末，得混合液，并控制所述混合液的pH为7～8；所述待处理水体中含有氟离子，且所述待处理水体中包含有机氟，所述有机氟具有C‑F键；S2，对所述混合液进行电氧化处理，得反应液；所述电氧化处理的过程中，控制电流密度为1～4000A/m<supgt;2</supgt;。本发明可以去除水体中的COD和色度、抑制极板结垢和极板腐蚀、并降低氟离子浓度。

技术研发人员：王庆伟,蒋磊洋,史美清,陶柏润,王淼,赵翰青,林洁
受保护的技术使用者：新引擎（长沙）科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/31