技术领域
[0001] 本发明涉及工业废水处理技术领域，尤其涉及一种复合电絮凝剂及 电絮凝处理冷轧乳化液废水的方法。
相关背景技术
[0002] 电凝聚法是近年发展起来的颇具竞争力的废水处理方法，它是利用 铁板或铝板作阳极，电解氧化生成Fe离子或Al离子，经一系列水解、 聚合成为多核羟基络合物及氢氧化物，其作为凝聚剂对水中悬浮物及有 机物进行凝聚处理。同时，水分子在电流作用下发生电解反应，在阴极 和阳极分别产生氢气和氧气，水中未被絮凝剂沉降的悬浮固体颗粒，与 氢气和氧气结合形成密度小于水的电气浮体，处理效果进一步提高。
[0003] 电絮凝技术集氧化还原、絮凝和气浮为一体，具有设备构造简单、 占地面积小、基建投资少、操作管理方便、无二次污染以及能够同时去 除多种污染物等特点，可以弥补传统处理方法的不足，具有很好的发展 前景及应用价值。
[0004] 但是应用电絮凝法有效处理废水，还要解决电极钝化和电解极化等 问题，保证电流效率和絮凝效果，控制槽压和能耗。电极钝化主要由阳 极溶出产生的金属离子氧化成膜并附着于阳极引起，电解极化则包括浓 差极化、电化学极化和金属阳极表面极化。
具体实施方式
[0025] 为了更好的理解上述技术方案，应当理解，可以以各种形式实现本 发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了 能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达 给本领域的技术人员。
[0026] 主要反应原理是本试剂易被吸附在具有氧化膜的电极表面，使得膜中 氧被本试剂所取代，这样在吸附本试剂的区域就有铁或铝的化合物溶解， 使这些区域的钝水膜成孔隙，铝离子或二价铁离子得以进入电解液中。
[0027] 药剂性状：本品分为A、B、C两种固体药剂；
[0028] A药剂为氯化钠：
[0029] 物理性质：
[0030] 外观与性状：无色晶体或白色粉末
[0031] 密度：1.199g/mL at 20℃
[0032] 水溶解性：360g/L(20℃)
[0033] 稳定性：在正常运输和装卸条件下稳定
[0034] 储存条件：库房低温,通风,干燥蒸
[0035] 汽压：1mm Hg(865℃)
[0036] 熔点：801℃(约1074K)
[0037] 沸点：1465℃(约1738K)
[0038] 氯化钠的化学性质：
[0039] 微溶于乙醇、丙醇、丁烷，在和丁烷互溶后变为等离子体，易溶于水。
[0040] NaCl分散在酒精中可以形成胶体.，其水中溶解度因氯化氢存在而减 少，几乎不溶于浓盐酸。
[0041] B药剂为硫酸铝钾：
[0042] 物理性质：是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。化学式 KAI(SO4)2·12H2O，无色立方，单斜或六方晶体，有玻璃光泽，密度 1.757g/cm3，熔点92.5℃。
[0043] 化学性质：64.5℃时失去9个分子结晶水，200℃时失去12个分子结 晶水，溶于水，不溶于乙醇。
[0044] C药剂为氢氧化钠：
[0045] 物理性质：氢氧化钠为白色不透明的蜡状固体，密度为2.13。其分 子量为40.00，熔点为318℃(591K)，沸点为1388℃(1661K)。能溶于水 生成碱性溶液，也能溶于甲醇及乙醇，水中溶解度为111g/100ml (20℃)，甲醇中溶解度为238g/L，乙醇中溶解度小于139g/L。
[0046] 化学性质：与酸碱指示剂作用；与非金属氧化物反应；与酸发生中和 反应；与某些盐发生复分解反应。
[0047] 药剂配制方案：A、B和C药剂分别配制，A药剂按照5％浓度配制药 剂溶液，B药剂按照30％浓度配制溶液，两种药剂配置好的溶液投加在 电解槽的进水处，C药剂按照10％浓度配制，投加在电解槽水流中部；
[0048] 对比例1：传统的单纯电解法处理冷轧乳化液，出水达到后续生化等 处理工序要求，电解时间需要40～50分钟，导致耗电量大，电解浮渣体 积蓬松，浮渣体积占处理的乳化液总体积的1/2～2/3，COD去除率为 70％～80％；
[0049] 实施例1：A药剂溶液按照6％比例投加在水中，硫酸铝钾溶液按照3‰ 比例投加在水中，C药剂根据水中pH变化酌量投加，控制pH在7～8； 出水满足后续生化等处理工序要求，电解时间可缩短至8分钟，电解产 生的浮渣体积占处理的乳化液总体积的1/4～1/5，COD去除率为92％。
[0050] 实施例2：A药剂溶液按照5％比例投加在水中，硫酸铝钾溶液按照2‰ 比例投加在水中，C药剂根据水中pH变化酌量投加，控制pH在7～8； 出水满足后续生化等处理工序要求，电解时间可缩短至10分钟，电解产 生的浮渣体积占处理的乳化液总体积的1/4～1/5，COD去除率为88％；
[0051] 实施例3：A药剂溶液按照6％比例投加在水中，硫酸铝钾溶液按照5‰ 比例投加在水中，C药剂根据水中pH变化酌量投加，控制pH在7～8； 出水满足后续生化等处理工序要求，电解时间可缩短至5分钟，电解产 生的浮渣体积占处理的乳化液总体积的1/4～1/5，COD去除率为96％。
[0052] 实施例4：A药剂溶液按照6％比例投加在水中，硫酸铁钾溶液按照3‰ 比例投加在水中，C药剂根据水中pH变化酌量投加，控制pH在7～8； 出水满足后续生化等处理工序要求，电解时间可缩短至9分钟，电解产 生的浮渣体积占处理的乳化液总体积的1/4～1/5，COD去除率为85％。
[0053] 实施例5：A药剂溶液按照6％+3％比例投加在水中，硫酸铝钾溶液按 照3‰比例投加在水中，硫酸铁钾溶液按照3‰比例投加在水中，C药剂 根据水中pH变化酌量投加，控制pH在7～8；出水满足后续生化等处理 工序要求，电解时间可缩短至7分钟，电解产生的浮渣体积占处理的乳 化液总体积的1/4～1/5，COD去除率为94％。
[0054] 在实施例1硫酸铝钾添加后的基础上加入3‰的硫酸铁钾和多加3％A 药剂溶液，COD去除率达95％，比实施例1中的92％多3个百分点，也 就是说硫酸铁钾能够脱除掉部分硫酸铝钾脱除不掉的部分。
[0055] 实施例6：A药剂溶液按照6％比例投加在水中，硫酸铝钾溶液按照3‰ 比例投加在水中，C药剂根据水中pH变化酌量投加，控制pH在7～8； 出水满足后续生化等处理工序要求，电解时间可缩短至8分钟，电解产 生的浮渣体积占处理的乳化液总体积的1/4～1/5，COD去除率为92％；
[0056] 电解槽溶液静置3分钟，A药剂溶液按照3％比例投加在水中，硫酸 铁钾溶液按照3‰比例投加在水中，C药剂根据水中pH变化酌量投加， 控制pH在7～8；出水满足后续生化等处理工序要求，电解时间为3分钟 分钟，电解产生的浮渣体积占处理的乳化液总体积的
1/4～1/5，COD去除 率为98％。
[0057] 在实施例1硫酸铝钾添加后的基础上，静置3分钟后加入硫酸铁钾， COD去除率高达98％，比实施例1中的92％多6个百分点，比实施例5 中的95％多3个百分点，实施例5和实施例6加入的组分量相同，区别 是工艺不同，可能是由于硫酸铝钾已经脱除大部分的基础下，有利于进 行硫酸铁钾的反应，也有可能是反应后的某种离子促进了后续硫酸铁钾 参与的反应。
[0058] 实施例7：A药剂溶液按照6％比例投加在水中，硫酸铁钾溶液按照3‰ 比例投加在水中，C药剂根据水中pH变化酌量投加，控制pH在7～8； 出水满足后续生化等处理工序要求，电解时间可缩短至9分钟，电解产 生的浮渣体积占处理的乳化液总体积的1/4～1/5，COD去除率为85％。
[0059] 电解槽溶液静置3分钟，A药剂溶液按照3％比例投加在水中，硫酸 铝钾溶液按照3‰比例投加在水中，C药剂根据水中pH变化酌量投加， 控制pH在7～8；出水满足后续生化等处理工序要求，电解时间为3分钟 分钟，电解产生的浮渣体积占处理的乳化液总体积的
1/4～1/5，COD去除 率为97％。
[0060] 在硫酸铁钾添加后的基础上，静置3分钟后加入硫酸铝钾，COD去除 率高达97％，比实施例1中的92％多5个百分点，比实施例5中的95％ 多2个百分点，但是比实施例6中的98低一个百分点，实施例6与实施 例5的差别在于硫酸铁钾和硫酸铝钾的添加顺序，可见，硫酸铁钾和硫 酸铝钾分为先后添加均能够提高COD去除率，但是硫酸铝钾的先加入、 硫酸铁钾的后加入更加能够提高COD去除率。
[0061] 实施例8：A药剂溶液按照6％比例投加在水中，硫酸铝钾和偏铝酸钠 溶液按照3‰比例投加在水中，C药剂根据水中pH变化酌量投加，控制 pH在7～8；出水满足后续生化等处理工序要求，电解时间可缩短至6分 钟，电解产生的浮渣体积占处理的乳化液总体积的1/4～1/5，COD去除率 为94％。实施例8的COD去除率为94％比实施例1中的92％大了两个百 分点，并且电解时间缩短至6分钟。
[0062] 本发明中的A、B和C反应原理如下：其中，氯化钠和硫酸铝钾均属 于强电解质，氯+ 3+ ‑4化钠加入水中水解出Cl—和Na+，硫酸铝钾加入水中水 解出K 、Al 和SO2 ，电极板为铝板，电絮凝过程发生的反应如下:
[0063] 阳极：Al→Al3++3e
[0064] Cl—+2OH‑→ClO‑+H2O+2e
[0065] 2Cl—→Cl2+2e
[0066] 阴极：2H2O+2e→H2+2OH‑
[0067] Al3++3OH‑→Al(HO)3
[0068] 氯化钠水解出的氯离子反应产生的氯气和次氯酸盐都是强氧化剂，能 够将水中3+
的有机物氧化成分子量较小的有机物和无机物，硫酸铝水解出 的Al 加快氢氧化铝胶体的生成，利用氢氧化铝的吸附架桥，压缩双电层 及网捕作用，使水中有机物、胶体及悬浮物失稳、相互碰撞和凝聚转而 形成絮凝体沉降，再进一步降低水中COD。
[0069] 这样两种药剂搭配使用，可提升COD降解的效率，同时药剂水解出 的Al3+又能有效加快反应的进程，缩短反应时间，减少电量和电极板的损 耗。C药剂能够为整体处理过程提‑ 3+ ‑供OH，加速Al +3OH→Al(HO)3的 正向反应，进而缩短电解絮凝的处理周期，提升电絮凝的工作效率。
[0070] 本发明的硫酸铁钾反应原理参照硫酸铝钾，需要说明的是，若单独 采用硫酸铁钾溶液，电极板为铁电极，若单独采用硫酸铝钾溶液，电极 板为铝电极，若两种溶液都采用，同时加入，则电极板采用铁电极和铝 电极。
[0071] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而 非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领 域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术 方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这 些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术 方案的范围。
