本發(fā)明涉及污水處理，尤其涉及一種酸性廢水的組合處理方法。

背景技術(shù)：

1、酸性廢水主要來自化工、電鍍、金屬冶煉和礦山等人類活動。據(jù)統(tǒng)計，全球每年平均產(chǎn)生數(shù)十億至數(shù)百億立方米的酸性廢水，其高酸度和強腐蝕性容易損害管道和基礎(chǔ)設(shè)施，并含有高濃度的劇毒重金屬，如銅、鎘、鋅等。若這些廢水隨意排放或處理不當，將嚴重損害環(huán)境自凈能力，對生物生長產(chǎn)生負面影響，并導(dǎo)致大量有價值的金屬資源(如銅、鎘、鋅)被浪費。目前常見的處理方法包括中和沉淀法、離子交換法、膜分離法和生物處理法等，然而這些方法成本高、處理效率低，易造成二次污染，并無法有效回收廢水中的金屬資源，與現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展理念不符。例如，廣泛使用的中和法通常需添加昂貴的化學(xué)試劑，并產(chǎn)生大量含重金屬的污泥，導(dǎo)致二次污染和金屬資源浪費。近年來，電化學(xué)法作為處理含酸性廢水的新興技術(shù)備受關(guān)注，通過電解實現(xiàn)廢水中和和重金屬去除，具備較高的選擇性和環(huán)境友好性。然而，傳統(tǒng)電化學(xué)方法在處理酸性廢水時存在設(shè)計復(fù)雜、效率低、能耗高等問題，成為技術(shù)發(fā)展的瓶頸之一。例如，現(xiàn)有技術(shù)(cn117865291a)通過電化學(xué)膜反應(yīng)器處理酸性廢水并實現(xiàn)了中和和重金屬去除，但處理過程復(fù)雜且需要額外花費用于膜的配置和更換?，F(xiàn)有技術(shù)(cn116282400a)則通過雙脈沖低壓電絮凝的方法處理酸性廢水，實現(xiàn)了酸性中和和重金屬鉻的共沉淀去除，但該過程增加了后續(xù)重金屬回收的難度。

2、因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種酸性廢水的組合處理方法，旨在解決現(xiàn)有酸性廢水的處理方法成本高、處理效率低，易造成二次污染，且無法有效回收廢水中的金屬資源的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提供一種酸性廢水的組合處理方法，包括步驟：

4、將工業(yè)過程中產(chǎn)生的酸性廢水通入電化學(xué)裝置，所述電化學(xué)裝置的陽極裝載非金屬礦物材料，經(jīng)電化學(xué)處理對酸性廢水進行中和與重金屬提??；

5、將電化學(xué)處理后的溶液進入沉淀池，對空氣中二氧化碳進行捕集固定后，得到達標《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》的處理溶液，直接排放。

6、可選地，所述酸性廢水：ph值為1-5，銅離子的濃度為10-200mg/l，鎘離子的濃度為2-200mg/l，鋅離子的濃度為15-300mg/l。

7、可選地，所述非金屬礦物材料選自石灰石、白云石、鎂菱礦、硅灰石、橄欖石和磷石膏中的一種或多種。

8、可選地，所述非金屬礦物材料為粒徑0.1-10cm的石灰石顆粒。

9、可選地，所述電化學(xué)處理的條件為：額定電壓為2-15v，額定電流為10-100ma，時間為1-15h。

10、可選地，所述重金屬的提取中，銅的提取率為99.3％-99.5％，鎘的提取率為95.2％-99.1％，鋅的提取率為90.9％-95.1％。

11、所述的酸性廢水的組合處理方法，其中，所述將電化學(xué)處理后的溶液進入沉淀池，對空氣中二氧化碳進行捕集固定的步驟，具體為：將電化學(xué)處理后的溶液呈堿性，進入空氣暴露的沉淀池后，空氣中的二氧化碳溶解在堿性溶液中，與鈣或鎂離子反應(yīng)形成碳酸鈣或碳酸鎂沉淀，對二氧化碳進行捕集與固定，使最終的處理溶液達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》后，進行直接排放。

12、可選地，所述電化學(xué)處理后的溶液的ph值為7.0～10.5，鈣離子或鎂離子濃度≥2mm。

13、可選地，所述電化學(xué)處理后的溶液中，cu離子濃度≤0.01mg/l，cd離子濃度≤0.01mg/l，zn離子濃度≤0.01mg/l。

14、可選地，所述對二氧化碳進行捕集固定后的處理溶液的ph值為6.0-9.0。

15、有益效果：

16、本發(fā)明提供了一種簡單、高效、易操作且可實現(xiàn)重金屬回收、并對二氧化碳進行捕集固定的酸性廢水的組合處理方法。本發(fā)明通過在電化學(xué)裝置中引入廉價、容易獲取且環(huán)境友好的非金屬礦物材料，將其通過阻隔件固定在陽極附近，在電化學(xué)處理過程中可高效持續(xù)消耗廢水和陽極產(chǎn)生的氫離子，減少氫離子對重金屬沉積的抑制，從而增強廢水中重金屬的回收效果。電化學(xué)處理后的溶液ph呈堿性，結(jié)合非金屬礦物釋放的高濃度鈣鎂離子，能直接捕集空氣中二氧化碳，生成沉淀進行固定，排放可達《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》的處理液。和現(xiàn)有的酸性廢水處理技術(shù)相比，本發(fā)明操作簡單、方便，在單一反應(yīng)設(shè)備的條件下實現(xiàn)酸性廢水的中和及重金屬的原位回收，且能實現(xiàn)固碳作用，具有顯著的環(huán)境效益潛力。

技術(shù)特征：

1.一種酸性廢水的組合處理方法，其特征在于，包括步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性廢水的組合處理方法，其特征在于，所述酸性廢水：ph值為1-5，銅離子的濃度為10-200mg/l，鎘離子的濃度為2-200mg/l，鋅離子的濃度為15-300mg/l。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性廢水的組合處理方法，其特征在于，所述非金屬礦物材料選自石灰石、白云石、鎂菱礦、硅灰石、橄欖石和磷石膏中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性廢水的組合處理方法，其特征在于，所述非金屬礦物材料為粒徑0.1-10cm的石灰石顆粒。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性廢水的組合處理方法，其特征在于，所述電化學(xué)處理的條件為：額定電壓為2-15v，額定電流為10-100ma，時間為1-15h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性廢水的電化學(xué)處理方法，其特征在于，所述重金屬的提取中，銅的提取率為99.3％-99.5％，鎘的提取率為95.2％-99.1％，鋅的提取率為90.9％-95.1％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性廢水的組合處理方法，其特征在于，所述將電化學(xué)處理后的溶液進入沉淀池，對空氣中二氧化碳進行捕集固定的步驟，具體為：將電化學(xué)處理后的溶液呈堿性，進入空氣暴露的沉淀池后，空氣中的二氧化碳溶解在堿性溶液中，與鈣或鎂離子反應(yīng)形成碳酸鈣或碳酸鎂沉淀，對二氧化碳進行捕集與固定，使最終的處理溶液達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》后，進行直接排放。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的酸性廢水的組合處理方法，其特征在于，所述電化學(xué)處理后的溶液的ph值為7.0～10.5，鈣離子或鎂離子濃度≥2mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的酸性廢水的組合處理方法，其特征在于，所述電化學(xué)處理后的溶液中，cu離子濃度≤0.01mg/l，cd離子濃度≤0.01mg/l，zn離子濃度≤0.01mg/l。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的酸性廢水的組合處理方法，其特征在于，所述對二氧化碳進行捕集固定后的處理溶液的ph值為6.0-9.0。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明為污水處理技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種酸性廢水的組合處理方法。酸性廢水的組合處理方法包括：將工業(yè)過程中產(chǎn)生的酸性廢水通入電化學(xué)裝置，電化學(xué)裝置的陽極裝載非金屬礦物材料，經(jīng)電化學(xué)處理對酸性廢水進行中和與重金屬提取；將電化學(xué)處理后的溶液進入沉淀池，對空氣中二氧化碳進行捕集固定后，將達標《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》的處理溶液直接排放。本發(fā)明是簡單、高效、易操作且同時實現(xiàn)重金屬回收的酸性廢水處理方法，通過在電化學(xué)裝置陽極引入了易獲取、環(huán)境友好非金屬礦物，消耗電解過程中釋放的氫離子，減少氫離子對重金屬沉積的抑制，提高了廢水中重金屬的提取率。經(jīng)電化學(xué)處理后的溶液再對二氧化碳捕集固定，實現(xiàn)了處理液直接排放。

技術(shù)研發(fā)人員：雷洋,李煒權(quán)
受保護的技術(shù)使用者：南方科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2