CN110182907A - 一种可去除氨氮的工业废水处理设备 - Google Patents

一种可去除氨氮的工业废水处理设备 Download PDF

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Abstract

一种可去除氨氮的工业废水处理设备，包括：主体槽、提升泵、多个电极板和多个曝气机构，主体槽包括：调节池、阳极池和阴极池，调节池独立设置，阳极池的底部与阴极池的底部连通，调节池通过提升泵与阳极池连通，多个电极板分别位于调节池、阳极池和阴极池中并且呈一排的方式排列，多个曝气机构分别位于调节池、阳极池和阴极池的底部。上述结构的工业废水处理设备采用高频脉冲技术，利用电磁场作用将废水中的氨氮发生电化学反应，进而转化成无害N2气体的形式释放出来，一体化设计，占地面积小，并且具有处理效果稳定、周期短、无二次污染、运行成本低等优势。

Description

一种可去除氨氮的工业废水处理设备
技术领域
本发明涉及去除氨氮的设备，尤其是涉及一种可去除氨氮的工业废水处理设备。
背景技术
随着现代社会对环境保护观念的重视，我国正逐步加强水体污染的防治工作，而在防治过程中氨氮类废水处理已经刻不容缓。
氨氮主要来自生活污水和工业废水，生活污水中的氨氮浓度较低，可通过生化方式处理达到排放要求，工业废水中的氨氮浓度较高，不仅来源广泛，不同类型的企业排放废水氨氮的含量不同，情况复杂。氨氮是引起水体富营养化的主要因素，其排放量大，毒性强，处理难度高。
目前去除废水氨氮的方法主要有生物法、吹脱法、化学沉淀法、折点加氯法、膜截留法和离子交换法等。生物法（请参考中国专利CN101857309）运行成本低，但是微生物需要培养，且占地面积大，处理周期长，高浓度氨氮废水无法处理；吹脱法、化学沉淀法和折点加氯法（请参考中国专利CN109809621、CN109734176和CN108218065）是对高浓度氨氮废水的几种有效处理方法，但需要大量化学药剂，容易造成二次污染且产水水质不稳定；膜截留法和离子交换法（请参考中国专利CN107720961和CN109534555），投入及运行成本高，会产生浓水或再生液等新污染源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可去除氨氮的工业废水处理设备，实现自动化程度高，操作简单，处理效果稳定，节能环保，有效节约企业运行成本的技术效果。
本发明技术方案是针对上述情况的，为了解决上述问题而提供一种可去除氨氮的工业废水处理设备，所述工业废水处理设备包括：主体槽、提升泵、多个电极板、多个曝气机构和整流器，所述主体槽包括：调节池、阳极池和阴极池，所述调节池独立设置，所述阳极池的底部与所述阴极池的底部连通，所述调节池通过所述提升泵与所述阳极池连通，多个电极板分别位于调节池、阳极池和阴极池中并且呈一排的方式排列，多个曝气机构分别位于所述调节池、所述阳极池和所述阴极池的底部，所述整流器与多个电极板形成电连接。
进一步，所述调节池的上端具有进液口，所述调节池的下端具有循环口，所述阴极池的上端具有出液口；所述提升泵具有输入管道和输出管道，所述输入管道与所述循环口连通，所述输出管道延伸至所述阳极池的上端。
进一步，在所述调节池中具有液位监测器、HP监测器和ORP检测器。
进一步，所述电极板为铱合金板或钛合金板或不锈钢板或铁板。
进一步，相邻的两个电极板之间设有颗粒填充料，所述颗粒填充料为沸石或火山岩。
进一步，所述颗粒填充料为沸石，沸石的颗粒直径为5~10mm。
进一步，所述曝气机构具有曝气管道，所述曝气管道延伸至所述主体槽的外部。
进一步，多个电极板包括：多个空白极板、多个阳极板和多个阴极板，所述正极板位于所述阳极池中并且分别与所述整流器的正极形成电连接，所述阴极板位于阴极池中并且与所述整流器的负极形成电连接，多个空白极板并联设置，相邻的两个阳极板之间设有所述空白极板，相邻的两个阴极板之间也设有所述空白极板。
采用上述技术方案后，本发明的效果是：具有上述结构的工业废水处理设备具有以下优点：1、采用高频脉冲技术，利用电磁场作用将废水中的氨氮发生电化学反应，进而转化成无害N2气体的形式释放出来，一体化设计，占地面积小，并且具有周期短、无二次污染、运行成本低等优势；2、由液位监测器、HP监测器和ORP检测器配合进行控制，可提高处理效果稳定性；3、采用整流器作为高频低压直流电源，安全性高，能耗低，有效节约企业运行成本。
附图说明
图1为本发明涉及的工业废水处理设备的结构示意图；
图2为本发明涉及的电极板的电连接示意图。
具体实施方式
特别指出的是，本发明中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
下面通过实施例对本发明技术方案作进一步的描述：
本发明提供一种可去除氨氮的工业废水处理设备，如图1所示，工业废水处理设备包括：主体槽1、提升泵2、多个电极板3和多个曝气机构5，主体槽1包括：调节池1a、阳极池1b和阴极池1c，调节池1a独立设置（即调节池1a与阳极池1b之间、以及与阴极池1c之间不直接连通），阳极池1b的底部与阴极池1c的底部连通，调节池1a通过提升泵2与阳极池1b连通，多个电极板3分别位于调节池1a、阳极池1b和阴极池1c中并且呈一排的方式均匀排列（即等距排列），多个曝气机构5分别位于调节池1a、阳极池1b和阴极池1c的底部。此外，工业废水处理设备还包括：整流器（图中未显示），整流器与多个电极板3形成电连接，整流器提供高频脉冲低压直流输出电源。
在工业废水处理设备的工作过程中，工业废水首先进入调节池1a内，再沿箭头S1的方向，由提升泵2抽取并且输入阳极池1b的上端，工业废水再由阳极池1b底部进入阴极池1c底部，最后从阴极池1c的上端流出。在上述过程中，曝气机构5一直保持曝气状态，输入氧气，同时电极板3一直保持通电状态，电极板3之间形成电磁场，利用电场产生的电极反应可以对电化学反应进行控速，磁场使废水中的离子定向移动形成电位差，使废水中氨氮发生电化学反应，形成无害的N2气体形式释放出来，达到去除废水中氨氮的效果。经测试，经上述工业废水处理设备处理后的工业废水中的氨氮去除率达到90%以上。其中，曝气机构5可以增加工业废水中的溶解氧，加快工业废水中氨氮反应速度。
具体地，调节池1a的上端具有进液口11，调节池1a的下端具有循环口12，阴极池1c的上端具有出液口13；提升泵2具有输入管道21和输出管道22，输入管道21与循环口12连通，输出管道22延伸至阳极池1b的上端。进液口11与外部的废水管道（图中未显示）连通，工业废水通过进液口11进入调节池1a中；提升泵2通过循环口12和输入管道21抽吸调节池1a的工业废水，再经由输出管道22输出至阳极池1b的上端；阴极池1c通过出液口13排出处理后的工业废水。
更具体地，在调节池1a中具有液位监测器6、HP监测器7和ORP检测器8。液位监测器6用于监测调节池1a中的液位高低，进而控制提升泵2的输送速率，液位过高时，进液口11停止输送工业废水，液位过低时，工业废水处理设备停止工作，达到保护作用；PH监测器7用于监测调节池1a中的HP值，当PH值大于7.5或者小于6.5时，调节整流器的电流输出，并且随PH值偏离上述范围的值增大而增大；ORP检测器8用于监测调节池1a中的ORP值，ORP值越高，电流越大。其中，当ORP值大于3000US/CM时，ORP值作为整流器调整控制首选参考值，当ORP值小于3000US/CM时，PH值作为整流器调整控制首选值，从而提高去除氨氮的效果稳定性。
具体地，电极板3为金属板，相邻的两个电极板3之间的间距为30 mm。更具体地，电极板3为铱合金板或钛合金板或不锈钢板或铁板。优选地，电极板3为铱合金板或钛合金板，铱合金具有高熔点，高化学稳定性和良好的热强性等优良特性；钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。
更具体地，请结合图1和图2所示，多个电极板3包括：多个空白极板3a、多个阳极板3b和多个阴极板3c，多个正极板3b位于阳极池1b中并且分别与整流器的正极形成电连接，多个阴极板3c位于阴极池1c中并且与整流器的负极形成电连接，多个空白极板3a并联设置，相邻的两个阳极板3b之间设有上述空白极板3a，相邻的两个阴极板3c之间也设有上述空白极板3a。两相邻带电级板（即阳极板3b或阴极板3c）设置空白级板3a的目的是使空白极板与带电极板形成电位差，提高废水中的电流强度。
具体地，相邻的两个电极板3之间设有颗粒填充料4，颗粒填充料4为沸石或火山岩。由于火山岩表面粗糙多微孔，亲水性强，在使用时对水流的阻力小，因此可以增加废水接触面积，并且节省能耗。颗粒填充料4优选为沸石，且沸石的颗粒直径为5~10mm。沸石除了具有分子筛的作用以外，还具有电导性，上述颗粒直径的沸石能增强电极板3之间的电场，提高电流强度，促进电化学反应。
具体地，曝气机构5具有曝气管道51，曝气管道51延伸至主体槽1的外部。曝气管道51与外部的曝气源（图中未显示）连接，曝气源通过曝气管道51沿箭头S2的方向将氧气输送至曝气机构5，再由曝气机构5输出至调节池1a、阳极池1b和阴极池1c中。
综上，具有上述结构的工业废水处理设备，采用高频脉冲技术，利用电磁场作用将废水中的氨氮发生电化学反应，进而转化成无害N2气体的形式释放出来，一体化设计，占地面积小，并且具有处理效果稳定、周期短、无二次污染、运行成本低等优势。此外，由液位监测器、HP监测器和ORP检测器配合进行控制，可提高自动化程度，操作简单；采用整流器作为低压直流电源，安全性高，能耗低，有效节约企业运行成本。
以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (8)

1.一种可去除氨氮的工业废水处理设备，其特征在于：所述工业废水处理设备包括：主体槽、提升泵、多个电极板、多个曝气机构和整流器，所述主体槽包括：调节池、阳极池和阴极池，所述调节池独立设置，所述阳极池的底部与所述阴极池的底部连通，所述调节池通过所述提升泵与所述阳极池连通，多个电极板分别位于调节池、阳极池和阴极池中并且呈一排的方式排列，多个曝气机构分别位于所述调节池、所述阳极池和所述阴极池的底部，所述整流器与多个电极板形成电连接。
2.根据权利要求1所述的可去除氨氮的工业废水处理设备，其特征在于：所述调节池的上端具有进液口，所述调节池的下端具有循环口，所述阴极池的上端具有出液口；所述提升泵具有输入管道和输出管道，所述输入管道与所述循环口连通，所述输出管道延伸至所述阳极池的上端。
3.根据权利要求1或2所述的可去除氨氮的工业废水处理设备，其特征在于：在所述调节池中具有液位监测器、HP监测器和ORP检测器。
4.根据权利要求1所述的可去除氨氮的工业废水处理设备，其特征在于：所述电极板为铱钛合金板或钛合金板或不锈钢板或铁板。
5.根据权利要求1所述的可去除氨氮的工业废水处理设备，其特征在于：相邻的两个电极板之间设有颗粒填充料，所述颗粒填充料为沸石或火山岩。
6.根据权利要求5所述的可去除氨氮的工业废水处理设备，其特征在于：所述颗粒填充料为沸石，沸石的颗粒直径为5~10mm。
7.根据权利要求1所述的可去除氨氮的工业废水处理设备，其特征在于：所述曝气机构具有曝气管道，所述曝气管道延伸至所述主体槽的外部。
8.根据权利要求1所述的可去除氨氮的工业废水处理设备，其特征在于：多个电极板包括：多个空白极板、多个阳极板和多个阴极板，所述正极板位于所述阳极池中并且分别与所述整流器的正极形成电连接，所述阴极板位于阴极池中并且与所述整流器的负极形成电连接，多个空白极板并联设置，相邻的两个阳极板之间设有所述空白极板，相邻的两个阴极板之间也设有所述空白极板。
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