【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電鍍廢水的回收，具體是涉及一種重金屬電鍍廢水的回收處理方法及裝置。
技術(shù)介紹
1、電鍍工序中的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生廢水，不僅廢水量大，而且種類較多，包含了鍍前除油廢水、除有機(jī)物廢水、鍍件漂洗廢水、洗槽廢水、廢電鍍液以及化驗(yàn)用水廢液等多種類型廢水。
2、電鍍廢水中的污染物種類較多，大都是難以自然降解，且可以通過(guò)水體、土壤或空氣等自然媒介廣泛傳播擴(kuò)散的。水體或土壤若是被電鍍廢水長(zhǎng)期污染，無(wú)論對(duì)于人類還是自然環(huán)境來(lái)說(shuō)，后果都極為嚴(yán)重。重金屬?gòu)U水是電鍍行業(yè)產(chǎn)生大量廢水之一。目前，對(duì)于重金屬電鍍廢水的處理方法為常見(jiàn)的有沉淀法、膜分離法、電解法和吸附法等。電化學(xué)法主要利用外加電場(chǎng)的反應(yīng)器，使污染物在電極表面發(fā)生電子遷移，從而達(dá)到消除、變性或分離污染物的目的。這項(xiàng)技術(shù)與傳統(tǒng)的添加藥劑的化學(xué)沉淀法相比實(shí)現(xiàn)零藥劑添加回收金屬銅資源，同時(shí)利用陰極的析氫反應(yīng)回收氫能源，增加廢水的資源化利用率。
3、現(xiàn)有關(guān)于電解電鍍廢水處理方法中，通常未涉及到氫氣的制備，且為了避免氫氣的產(chǎn)生，采取減少電流密度等的操作，以完成電鍍廢水中金屬單質(zhì)的析出處理，因此存在著廢水的資源化利用率較低的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述問(wèn)題，本專利技術(shù)提供了一種重金屬電鍍廢水的回收處理方法及裝置。
2、一種重金屬電鍍廢水的回收處理方法，包括以下步驟：
3、設(shè)置電解池；所述電解池包括陰極室、陽(yáng)極室以及用于分隔所述陰極室與陽(yáng)極室的陽(yáng)離子膜；所述陰極室內(nèi)設(shè)有陰極板，所述陽(yáng)極室內(nèi)
4、將重金屬電鍍廢水加入到陰極室中，通過(guò)施加10～1000ma/cm2的電流，至陰極室產(chǎn)生氫氣與重金屬氫氧化物的納米粒子沉淀，分別回收氫氣、重金屬氫氧化物的納米粒子沉淀，處理時(shí)間為30～120min。
5、說(shuō)明：通過(guò)上述方法能夠以電解析氫為目的，利用電解溶液中剩余的氫氧根，對(duì)金屬離子進(jìn)行沉淀，以納米粒子沉淀的方式回收電鍍廢水中的重金屬離子。
6、進(jìn)一步地，還包括：將所述重金屬電鍍廢水的ph調(diào)節(jié)至6～13。
7、進(jìn)一步地，所述方法還包括：
8、在施加電流的過(guò)程中，通過(guò)改變電解條件，調(diào)整重金屬氫氧化物的納米粒子沉淀的形貌，所述重金屬氫氧化物的納米粒子沉淀的形貌包括片狀、球狀、棒狀或管狀。
9、說(shuō)明：通過(guò)上述的形貌，能夠使收集得到的重金屬氫氧化物的形態(tài)更優(yōu)，且不同的形態(tài)具有不同的效果，便于回收產(chǎn)品的再利用，同時(shí)，這些形態(tài)能夠促進(jìn)電解反應(yīng)的進(jìn)行，由于納米粒子的自身的催化性能較好、表面積較大、活性點(diǎn)位較多、穩(wěn)定性較高且具有電子傳輸?shù)裙δ埽匐娊馕鰵浞磻?yīng)中，各種形貌的納米粒子能夠顯著提升電解析氫的制備效率。
10、進(jìn)一步地，所述通過(guò)改變電解條件，調(diào)整重金屬氫氧化物的納米粒子沉淀的形貌的方法包括：
11、當(dāng)所需的重金屬氫氧化物納米粒子沉淀的形貌為片狀時(shí)，所述改變電解條件為：減小電流密度、添加第一助劑；
12、當(dāng)所需的重金屬氫氧化物納米粒子沉淀的形貌為球狀時(shí)，所述改變電解條件為：調(diào)整電解液ph值、添加第二助劑；
13、當(dāng)所需的重金屬氫氧化物納米粒子沉淀的形貌為棒狀時(shí)，所述改變電解條件為：改變電流波形、添加第三助劑，所述電流波形包括脈沖電流或交流電流；
14、當(dāng)所需的重金屬氫氧化物納米粒子沉淀的形貌為管狀時(shí)，所述改變電解條件為：調(diào)整重金屬電鍍廢水濃度、添加第四助劑。
15、說(shuō)明：經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于電鍍廢水來(lái)說(shuō)，不同形貌的納米粒子的生成條件各有側(cè)重，且不同納米粒子的催化性能也有所不同，其中按照上述的條件得到的納米粒子對(duì)促進(jìn)電解反應(yīng)較好，且回收價(jià)值較高。
16、進(jìn)一步地，所述第一助劑是表面活性劑，所述第二助劑為穩(wěn)定劑，所述第三助劑為生長(zhǎng)劑，所述第四助劑為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑；其中，所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉或硬脂酸鈉，所述穩(wěn)定劑為聚丙烯酸或聚乙烯吡咯烷酮；所述生長(zhǎng)劑為膠原蛋白或纖維蛋白，所述結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑為碳納米管。
17、說(shuō)明：經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，上述的助劑能夠促進(jìn)各類的納米粒子形態(tài)的生成。
18、進(jìn)一步地，當(dāng)所述重金屬電鍍廢水中含有銅離子時(shí)，所施加的電流密度為30ma/cm2，
19、當(dāng)所述重金屬氫氧化物的納米粒子沉淀的形貌為片狀時(shí)，所述改變電解條件為：以每分鐘0.8～1ma/cm2的速度，減小電流密度直至電流密度為10ma/cm2，然后添加占所述重金屬電鍍廢水質(zhì)量為0.1％的所述第一助劑；
20、當(dāng)所需的重金屬氫氧化物納米粒子沉淀的形貌為球狀時(shí)，所述改變電解條件為：調(diào)整電解液ph值至8～11、添加占所述重金屬電鍍廢水質(zhì)量為0.1％的所述第二助劑；
21、當(dāng)所需的重金屬氫氧化物納米粒子沉淀的形貌為棒狀時(shí)，所述改變電解條件為：改變電流波形、添加占所述重金屬電鍍廢水質(zhì)量為0.1％的所述第三助劑，所述電流為脈沖電流，所述改變電流波形為改變脈沖電流的頻率；
22、當(dāng)所需的重金屬氫氧化物納米粒子沉淀的形貌為管狀時(shí)，所述改變電解條件為：將重金屬電鍍廢水的濃度稀釋到原始重金屬電鍍廢水濃度的80％、添加占所述重金屬電鍍廢水質(zhì)量為0.1％的所述第四助劑。
23、說(shuō)明：上述方法為重金屬電鍍廢水中含有銅離子的情況下，各類的納米粒子形態(tài)提供了一種可行的方式。
24、進(jìn)一步地，在施加所述電流的同時(shí)，回收出陰極室中的重金屬氫氧化物的納米粒子沉淀，保證所述陰極室中的重金屬氫氧化物的納米粒子沉淀的體積為所述陰極室體積的3～8％。
25、說(shuō)明：通過(guò)上述的納米粒子體積的設(shè)定，對(duì)電解析氫的反應(yīng)促進(jìn)作用較好，超出此范圍效果均有所下降，可能過(guò)多會(huì)是干擾到電解反應(yīng)的進(jìn)行，過(guò)少的效果不明顯。
26、進(jìn)一步地，所述碳納米管經(jīng)過(guò)cdte/cdse核殼量子點(diǎn)修飾。
27、所述經(jīng)過(guò)cdte/cdse核殼量子點(diǎn)修飾的碳納米管的制備步驟為：
28、(1)碳納米管的預(yù)處理
29、以25％的的體積分?jǐn)?shù)，將碳納米管分散在的乙醇中，然后進(jìn)行超聲處理，得到碳納米管溶液；
30、(2)采用溶液法合成cdte核量子點(diǎn)，以1mmol：1mmol：10ml：2ml的比例，將氯化鎘、碲化鈉、乙醇、十八烯進(jìn)行混合，在250℃下，反應(yīng)30min，形成混合體系；
31、(3)以10ml：0.05mmol：0.05mmol的比例，向混合體系逐滴加入硒粉和氯化鎘，并在200℃下進(jìn)行反應(yīng)60min，反應(yīng)過(guò)程中的ph值控制在7～9之間，得到cdte/cdse量子點(diǎn)溶液；
32、(4)以摩爾比為1：1的比例，將cdte/cdse量子點(diǎn)溶液與碳納米管溶液混合、超聲處理，超聲處理功率為100～200w，然后進(jìn)行在20mw/cm2的光照強(qiáng)度下，光照15min，反應(yīng)完成，再通過(guò)洗滌、干燥即得到經(jīng)過(guò)cdte/cdse核殼量子點(diǎn)修飾的碳納米管。
33、說(shuō)明：通過(guò)上述方法，cdte本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種重金屬電鍍廢水的回收處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的一種重金屬電鍍廢水的回收處理方法，其特征在于，還包括：將所述重金屬電鍍廢水的pH調(diào)節(jié)至6～13。
3.如權(quán)利要求1所述的一種重金屬電鍍廢水的回收處理方法，其特征在于，所述方法還包括：
4.如權(quán)利要求3所述的一種重金屬電鍍廢水的回收處理方法，其特征在于，所述通過(guò)改變電解條件，調(diào)整重金屬氫氧化物的納米粒子沉淀的形貌的方法包括：
5.如權(quán)利要求4所述的一種重金屬電鍍廢水的回收處理方法，其特征在于，所述第一助劑是表面活性劑，所述第二助劑為穩(wěn)定劑，所述第三助劑為生長(zhǎng)劑，所述第四助劑為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑；其中，所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉或硬脂酸鈉，所述穩(wěn)定劑為聚丙烯酸或聚乙烯吡咯烷酮；所述生長(zhǎng)劑為膠原蛋白或纖維蛋白，所述結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑為碳納米管。
6.如權(quán)利要求4所述的一種重金屬電鍍廢水的回收處理方法，其特征在于，
7.如權(quán)利要求1所述的一種重金屬電鍍廢水的回收處理方法，其特征在于，所述碳納米管經(jīng)過(guò)CdTe/CdSe核殼量子點(diǎn)修飾。
<...【技術(shù)特征摘要】
1.一種重金屬電鍍廢水的回收處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的一種重金屬電鍍廢水的回收處理方法，其特征在于，還包括：將所述重金屬電鍍廢水的ph調(diào)節(jié)至6～13。
3.如權(quán)利要求1所述的一種重金屬電鍍廢水的回收處理方法，其特征在于，所述方法還包括：
4.如權(quán)利要求3所述的一種重金屬電鍍廢水的回收處理方法，其特征在于，所述通過(guò)改變電解條件，調(diào)整重金屬氫氧化物的納米粒子沉淀的形貌的方法包括：
5.如權(quán)利要求4所述的一種重金屬電鍍廢水的回收處理方法，其特征在于，所述第一助劑是表面活性劑，所述第二助劑為穩(wěn)定劑，所述第三助劑為生長(zhǎng)劑，所述第四助劑為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑；其中，所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉或硬脂酸鈉，所述穩(wěn)定劑為聚丙烯酸或聚乙烯吡咯烷酮；所述生長(zhǎng)劑為膠原蛋白或纖維蛋白，所述結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑為碳納...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：賀框，江占，杜建偉，黃凱華，溫勇，胡小英，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學(xué)研究所生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境應(yīng)急研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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