CN112499754B - 一种含氮废水处理系统 - Google Patents

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Abstract

一种含氮废水处理系统，包括混合装置、三维电解装置，所述混合装置上部设置有进水管、电动装置，所述电动装置连接搅拌器，所述混合装置下部设置输泥管路，将超声处理与三维电解有机结合，相互配合，能提共同处理含有氨氮与有机氮的废水；向混合装置加入污泥和活性炭，混合过程中，吸附废水中的含氮物质，并在超声波的作用下，硝基苯类物质可以部分分解为硝酸根和亚硝酸根，更利于三维电解还原处理。

Description

一种含氮废水处理系统
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及一种含氮废水处理系统。
背景技术
本发明涉及含氮废水的处理，尤其涉及含硝基苯类物质的含氮废水的处理方法。硝基苯类化合物属于难降解的有毒有机类污染物，由于其较强的物质毒性，被国内外列为优先控制污染物。该类废水的传统处理方法有萃取法、吸附法和生物法，但是由于硝基苯结构稳定，在实际工程应用中，用常规的工艺和生物处理方法来处理该类废水往往难以取得令人满意的处理效果。
然而，研究表明，单独使用任何一种氧化方法处理硝基苯类水，硝基苯降解速率都极其缓慢，无法在一个较短的时间内达到处理要求。CN101462788B 则公开了一种高级氧化降解硝基苯类废水的工艺方法及装置，将废水在气液传质设备中与臭氧充分接触反应，接触反应后的废水进入由超声波场和电解场组成的耦合反应器中，废水中的硝基苯类物质在超声波和微电解的协同作用下得到降解。尽管该技术可以提高高级氧化反应效率，但是由于O3的加入，会对设备材质带来进一步挑战，同时，由于在电解装置中加入了超声波装置，影响了电解装置不能采用微生物固定型处理设备，同时由于该类废水中含有氨氮，臭氧的加入难以充分发挥高级氧化的作用。
因此，减少氧化剂使用的固定型微生物反应装置是一种新的高效处理装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种含氮废水处理系统。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种含氮废水处理系统，包括混合装置1、三维电解装置2，所述混合装置1上部设置有进水管11、电动装置12，所述电动装置12连接搅拌器13，所述混合装置1下部设置输泥管路 14；
所述三维电解装置2为圆筒结构，所述圆筒结构中心设置阳极21，所述阳极21外侧设置混合通道22，所述混合通道22设置生物膜固定装置23，所述生物膜固定装置23外侧设置阴极粒子子填充区24，所述阴极离子填充区 24外侧设置阴极25，所述混合通道22、生物膜固定装置23、阴极粒子子填充区24、阴极25均为环形结构，所述阳极21为棒状电极，所述输泥管路14 连通所述混合通道22，所述混合通道22的另一端设置吸附颗粒回收件26，所述吸附颗粒回收件26连通颗粒输送管路27，所述颗粒输送管路27上设置污泥泵一28，所述污泥泵一28连通所述混合装置1。
进一步地，所述阴极离子填充区24一端设置出水堵头210，所述出水堵头210连通设置出水管211；
进一步地，所述混合装置1设置污泥入口15；
进一步地，所述混合装置1设置活性炭入口16；
进一步地，所述混合装置1为超声波处理装置；
进一步地，所述超声波处理装置施加频率为50kHz～200kHz，功率10～ 120W/cm2的超声波，振荡2～10min；
进一步地，所述混合装置1中投加污泥的量为2-5g/L，以污泥干重计；
进一步地，所述混合装置1中投加活性炭的量为8-15g/L；
进一步地，所述含氮废水为化肥厂工业废水；
进一步地，所述生物膜固定装置23和所述阴极粒子填充区24之间设置亲水隔膜；
进一步地，所述亲水隔膜采用可阻隔气体传递、具有一定透水性和离子通过能力的亲水性膜材料，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺或聚偏氟乙烯等；
进一步地，所述生物膜固定装置23填充有微生物载体填料；
进一步地，所述阴极粒子填充区24中填充活性炭且挂膜微生物；
进一步地，所述三维电解装置2采用直流稳压电源输出电压8-15V，电流密度为0.02-0.05mA/cm2；
进一步地，所述阳极21为惰性金属材料；所述阴极25为石墨、碳棒、活性炭纤维毡或不锈钢网。
本发明的含氮废水处理系统，至少具有以下优点：
1.向混合装置加入污泥和活性炭，混合过程中，吸附废水中的含氮物质，并在超声波的作用下，硝基苯类物质可以部分分解为硝酸根和亚硝酸根，更利于三维电解还原处理；
2.污泥的加入，在超声波的作用下，部分破解，为废水提供碳源，未破解的污泥可以作为阳极微生物对废水进行降解处理；
3.活性炭的加入，将混合物质通入混合通道后，由于活性炭的导电作用，使得阳极反应产氧效率显著提高，极大的提高了混合通道、生物膜固定装置中污染物降解速率，这样会使得废水产生新生态的二氧化碳，为氨氮还原提供更易吸收的碳源，将氨氮转化为硝酸根和亚硝酸根，硝酸根和亚硝酸根通过隔膜进入阴极粒子填充区；
4.阴极电解水产生新生态的H2，在阴极区域形成缺氧/厌氧环境，并为生物反硝化作用提供电子供体，供固定在阴极表面和阴极粒子填充区中填充活性炭的反硝化菌利用，进行反硝化脱氮。
附图说明
图1为一种含氮废水处理系统示意图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
如图1所示，本含氮废水处理系统以化肥厂工业废水为处理对象，氨氮浓度267mg/L，硝基苯6.5mg/L，COD243mg/L；
将所述化肥工业废水通过进水管11输送至混合装置1中，在电动装置 12带动下，搅拌器13搅拌速度为150r/min,通过污泥入口15，活性炭入口 16分别加入剩余污泥和活性炭，投加量分别为1g/L(干重计)和10g/L，混合均匀后开启所述混合装置1中的超声波处理装置，所述超声波处理装置施加频率为50kHz，功率30W/cm2的超声波，振荡8min，然后将混合物通过输泥管路14输送至三维电解装置2中的混合通道22；
开启所述三维电解装置中的电源，所述电源采用直流稳压电源，输出电压10V，电流密度为0.03mA/cm2，所述阳极21为钛棒；所述阴极25为活性炭纤维毡；
混合物中含有经超声波破解的有机物质，在阳极与活性炭的共同作用下，产生新生态氧，为生物膜固定装置23中的微生物和未被破解的微生物供给氧气，使其可以降解混合物中的有机物，生成新生态二氧化碳、碳酸根及碳酸氢根为氨氮提供供体，形成硝酸根和亚硝酸根，并经过亲水隔膜进入阴极粒子填充区24，进行反硝化反应，最终将含氮物质转化为氮气外排。
经过反应的所述混合物则通过吸附颗粒回收件26进入颗粒输送管路27、并经过所述污泥泵一28回输入混合装置1中。
mg/L 进水水质 混合装置出水 三维电解装置
COD 267 673 82
氨氮 243 275 42
硝基苯 6.5 3.4 0.5
实施例2
在实施例1的基础上，采用所述超声波处理装置施加频率为100kHz；
mg/L 进水水质 混合装置出水 三维电解装置
COD 267 712 91
氨氮 243 280 43
硝基苯 6.5 1.4 0.32
实施例3
在实施例1的基础上，采用所述超声波处理装置施加频率为120kHz；
mg/L 进水水质 混合装置出水 三维电解装置
COD 267 720 89
氨氮 243 283 41
硝基苯 6.5 1.3 0.21
实施例4
在实施例1的基础上，采用所述超声波处理装置施加频率为150kHz，
mg/L 进水水质 混合装置出水 三维电解装置
COD 267 720 89
氨氮 243 273 41
硝基苯 6.5 2.8 0.27
实施例5
在实施例1的基础上，采用所述超声波处理装置施加频率为150kHz，
mg/L 进水水质 混合装置出水 三维电解装置
COD 267 720 89
氨氮 243 269 41
硝基苯 6.5 2.9 0.29
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (3)

1.一种含氮废水处理系统，其特征在于，包括混合装置(1)、三维电解装置(2)，所述混合装置(1)上部设置有进水管(11)、电动装置(12)，所述电动装置(12)连接搅拌器(13)，所述混合装置(1)下部设置输泥管路(14)；
所述三维电解装置(2)为圆筒结构，所述圆筒结构中心设置阳极(21)，所述阳极(21)外侧设置混合通道(22)，所述混合通道(22)设置生物膜固定装置(23)，所述生物膜固定装置(23)外侧设置阴极粒子填充区(24)，所述阴极粒子填充区(24)外侧设置阴极(25)，所述混合通道(22)、生物膜固定装置(23)、阴极粒子填充区(24)、阴极(25)均为环形结构，所述阳极(21)为棒状电极，所述输泥管路(14)连通所述混合通道(22)，所述混合通道(22)的另一端设置吸附颗粒回收件(26)，所述吸附颗粒回收件(26)连通颗粒输送管路(27)，所述颗粒输送管路(27)上设置污泥泵一(28)，所述污泥泵一(28)连通所述混合装置(1)，所述阴极粒子填充区(24)一端设置出水堵头(210)，所述出水堵头(210)连通设置出水管(211)，所述混合装置(1)设置污泥入口(15)，所述混合装置(1)设置活性炭入口(16)，所述混合装置(1)为超声波处理装置，所述生物膜固定装置(23)和所述阴极粒子填充区(24)之间设置亲水隔膜，所述阴极粒子填充区(24)中填充活性炭且挂膜微生物，所述生物膜固定装置(23)填充有微生物载体填料。
2.如权利要求1所述的一种含氮废水处理系统，其特征在于，所述混合装置(1)中投加污泥的量以污泥干重计为2-5g/L，所述混合装置(1)中投加活性炭的量为8-15g/L。
3.如权利要求1所述的一种含氮废水处理系统，其特征在于，所述亲水隔膜采用可阻隔气体传递、具有一定透水性和离子通过能力的亲水性膜材料，所述亲水性膜材料为醋酸纤维素、芳香族聚酰胺或聚偏氟乙烯。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101462788B (zh) * 2009-01-14 2011-12-14 中北大学 一种高级氧化降解硝基苯类废水的工艺方法及装置
CN102491515B (zh) * 2011-11-22 2013-10-02 重庆大学 一种适用于处理低碳氮比高氨氮废水的三维电极生物膜系统
CN103145273B (zh) * 2013-03-15 2015-02-04 中北大学 一种吸附还原氧化降解硝基苯类废水的方法及装置
CN103193301B (zh) * 2013-04-27 2014-07-30 国电环境保护研究院 一种处理含氮有机废水的电化学反应器及应用及处理方法
CN103304038B (zh) * 2013-05-14 2015-03-04 南京大学 电化学-生物膜协同作用反应器及在含氮有机废水中的应用
CN205740597U (zh) * 2016-05-30 2016-11-30 中北大学 一种强化铁碳微电解‑臭氧氧化法降解硝基苯废水的装置
CN106698860B (zh) * 2017-03-06 2021-02-05 山东省环境保护科学研究设计院有限公司 一种硝基苯废水处理工艺
CN108217984A (zh) * 2018-04-04 2018-06-29 湖南大学 三维电极耦合微生物电解池处理氨氮废水回收氨气装置

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