CN208964600U - 一种高频脉冲电解式氨氮废水的处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高频脉冲电解式氨氮废水的处理设备，包括电源、电极板、电解槽，水泵和水槽。电解槽，水泵和水槽通过管道依次连接构成闭合式管路，电解槽的进水端与水泵的出水端相连，电解槽的出水端与水槽进水端相连，水槽的出水端与水泵进水端相连；还包括废气处理系统，废气处理系统与电解槽通过管道联接；电源为数控双脉冲电镀高频脉冲电源。因采用数控双脉冲电镀高频脉冲电源提供电能，相比传统的直流高频脉冲电源，能够减少电解槽中电极界面层溶液离子浓度与本体溶液浓度不同而引起电极电位偏离平衡电位所带来的浓差极化，并且降低30％～60％的单位能耗。

Description

一种高频脉冲电解式氨氮废水的处理设备

技术领域

本实用新型涉及氨氮废水的处理技术，具体地，涉及一种高频脉冲电解式氨氮废水的处理设备。

背景技术

目前，环境污染问题日益严峻，对水体中氨氮的处理成为亟待解决的问题。现有的工业氨氮废水的处理方法主要有物理化学方法和生物方法，但是由于水质指标存在差异以及工艺条件的限制，针对不同类别的废水，采用的处理技术有很大差异，存在较大弊端。

物理化学方法中：吹脱气提法只适用于处理含高浓度氨氮的废水，且处理达标困难，容易造成大气污染；离子交换法中吸附剂的吸附容量小，不适用于高含盐量废水的处理。化学沉淀法中磷酸铵镁沉淀剂的价格较高，用于氨氮的处理，其经济效益不高；折点氯化法需氯量较大，成本高，形成的氯胺和氯代有机物容易污染环境，且操作中折点不易把握。

生物法不仅反应器占地面积大，而且需额外提供有机物作为微生物的碳源，且反应周期较长。

实用新型内容

近年来，电化学氧化法因其特有的设备占用空间小，操作简单，可控性强等优势被广泛应用到各类氨氮废水处理领域。本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种电化学氧化法及其设备来处理氨氮废水，即一种高频脉冲电解式氨氮废水的处理设备。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种高频脉冲电解式氨氮废水的处理设备，包括电源、电极板、电解槽，水泵和水槽，其特征在于，所述的电解槽，水泵和水槽通过管道依次连接构成闭合式管路，所述的电解槽的进水端与所述的水泵的出水端相连，所述的电解槽的出水端与所述的水槽进水端相连，所述的水槽的出水端与所述的水泵进水端相连；还包括废气处理系统，所述的废气处理系统与所述的电解槽通过管道联接；所述的电源为数控双脉冲电镀高频脉冲电源。

其进一步技术方案为：所述的电解槽内部设置有若干组电极板，所述的电极板直立于所述的电解槽中；所述的电极板的阳极板为网状钛镀钌铱钛网，所述的电极板的阴极板为存钛网状钛网；所述的相邻的电极板之间的间距为5～10mm，所述的电极板的两端分别与高频脉冲电源的阴极和阳极相连。

其进一步技术方案为：所述的电极板的导电铜条包覆有钛金属层。

其进一步技术方案为：所述的阳极钛镀钌铱钛网板网孔孔径为1～10mm，所述的阴极存钛网板网孔孔径为1～10mm。

其进一步技术方案为：所述的水泵为磁力循环泵，所述的水槽为循环水槽。

其进一步技术方案为：所述的废气处理系统包含进气口与废气排出口连接的喷淋塔，所述的喷淋塔顶部的出气口连接离心风机的进气口，所述的喷淋塔进气口设于喷淋塔侧边且距喷淋塔底部距离约为塔身高度的四分之一；

其进一步技术方案为：所述的废气处理系统还包括设置于所述的喷淋塔内部靠近喷淋塔进气口的pH探头；所述的喷淋塔由下至上依次分为药剂层、空气层、第一填充层、第一喷水层、第二填充层、第二喷水层及除雾层，所述的药剂层由外部加药计量泵进行药剂填充；所述的药剂层内放置浮球用以标识药剂液面高度，远喷淋塔进气口侧设有溢流阀；所述的喷淋塔塔侧设有若干透明视窗，用以监测喷淋塔内工作状态。

本实用新型的一种高频脉冲电解式氨氮废水的处理设备，相较于传统电化学氧化设备具有以下显著优点：

1.采用数控双脉冲电镀高频脉冲电源提供电能，相比传统的直流高频脉冲电源，能够减少电解槽中电极界面层溶液离子浓度与本体溶液浓度不同而引起电极电位偏离平衡电位所带来的浓差极化，并且降低30％～60％的单位能耗；

2.采用多组极板间隔5～10mm放置，阳极为网状钛镀钌铱极板，阴极为网状不锈钢极板。电解槽中废水流与网状极板正面接触，垂直流过，改善了污染物传质强度；

3.本实用新型能适应各种浓度的含氨氮废水的处理，降解氨氮几乎不受氨氮浓度的影响，氨氮浓度升高时，溶液中导电效率的增加加速催化反应，同时降低电压，与氨氮的降解、催化反应成正比；

4.本实用新型不受温度环境因素的制约，常温常压下即可进行，能量效率可随氨氮尝试的高低调节最佳能效比，温度反应条件的控制和设备操作简单，设备占地面积小约5－10平米，排水量无增量可实现就地或移动式处理；处理过程中不产生副作物，废水中含有难降解的COD、重金属其他有毒有害物质，不影响氨氮废水经电催化转化成的氨气的催化，同时也对废水中的COD重金属其他有害物质进行催化降解和重金属回收；

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特性和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的处理设备的前段结构示意图；

图2为本实用新型的处理设备的后段结构示意图；

图3为本实用新型的药剂层装置的局部放大图；

图4为本实用新型的处理设备的电解槽的剖面放大图。

图5为本实用新型的电解槽内电极板嵌固卡座铰链活动装置的局部放大图。

图中各序号标识：

1-水槽、2-电源、3-阴极板、4-阳极板、5-水泵、6-电解槽、7-喷淋塔、8-离心风机、9-透明视窗、10-加药计量泵、11-pH探头、12-溢流阀、13-浮球、14-循环泵、15-排水斜坡、

601-加强条、602-钛网、603-药水回流盒、604-导电方铜条、605-导电钛包铜条、

701-药剂层、702-空气层、703-第一填充层、704-第一喷水层、705-第二填充层、706-第二喷水层、707-除雾层、

201-固定座、202-滑块、203-卡座、204-移动座、205-齿轮、206-齿条、207-隔板。

具体实施方式

在下面的具体描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于此描述的其他方式来实现，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本实用新型的一种高频脉冲电解式氨氮废水的处理设备，包括电源2、电极板(包括阴极板3及阳极板4)、电解槽6，水泵5和水槽1。其中电源2为数控双脉冲电镀高频脉冲电源，电解槽6，水泵5和水槽1通过管道依次连接构成闭合式管路，电解槽6的进水端与水泵5的出水端相连，电解槽6的出水端与水槽1进水端相连，水槽1的出水端与水泵5进水端相连。水泵5为磁力循环泵，水槽1为循环水槽。

结合图1及图2可知，本实用新型的一种高频脉冲电解式氨氮废水的处理设备，还包括废气处理系统，该废气处理系统与电解槽6通过管道联接。

如图1所示，具体实施例1中，

电解槽6内部设置有若干组电极板，电极板直立于电解槽6中；电极板的阳极板4为网状钛镀钌铱钛网，电极板的阴极板3为存钛网状钛网；阴极板3和阳极板4依次间隔呈周期性排列，相邻的电极板之间的间距为5～10mm，电解槽6内用于嵌固电极板的卡槽为活动卡槽，相邻电极板间间距可调，电极板的两端分别与高频脉冲电源2的阴极和阳极相连。

如图5所示，具体实施例2中，

电解槽6内用于嵌固电极板的卡座机构为铰链活动机构，同样实现相邻电极板间间距可调的目的。卡座203上嵌固有阴极板、阳极板周期性间隔的电极板，固定座201保持一端最外侧卡座203固定不动，另一侧端部卡座203与移动座204相连，移动座204内设有电机为移动装置提供动力，在电机的驱动下移动座204底部齿轮205与齿条206相互啮合传动，卡座203移动的过程中，卡座203上的滑块202上下移动，使得相邻电极板间间距可调，最外端齿轮205与齿条206啮合传动，保证电极板间间距稳定调节的同时，有效削弱工作过程中电解槽6内电解液波动对电极板间间距造成的影响。移动座204还联接有隔板207，隔板207放置于电解槽6内将槽内空间进行分隔，随着移动座204同步移动，分隔后的电解槽6内空间中，仅电极板所在一侧空间内需添加电解液，节约了电解液的使用量，降低成本。

如图4所示，电极板的导电铜条包覆有钛金属层，形成导电钛包铜条605。阳极板4阳极钛镀钌铱钛网板网孔孔径为1～10mm，阴极板3阴极存钛网板网孔孔径为1～10mm。

如图2所示，废气处理系统包含进气口与废气排出口连接的喷淋塔7，喷淋塔7顶部的出气口连接离心风机8的进气口，喷淋塔7进气口设于喷淋塔7侧边且距喷淋塔7底部距离约为塔身高度的四分之一。

结合图3可知，具体实施例3中，

废气处理系统还包括设置于喷淋塔7内部靠近喷淋塔7进气口的pH探头11；喷淋塔7由下至上依次分为药剂层701、空气层702、第一填充层703、第一喷水层704、第二填充层705、第二喷水层706及除雾层707，药剂层701由外部加药计量泵10进行药剂填充；药剂层701内放置浮球13用以标识药剂液面高度，远喷淋塔7进气口侧设有溢流阀12；喷淋塔7塔侧设有若干透明视窗9，用以监测喷淋塔内工作状态。循环泵14用于不间断向喷淋塔7内供水，用于塔内由上至下的喷淋净化废气操作。排水斜坡15为斜面结构，喷淋塔7内排出液体时该结构有利于将液体彻底排出。

综上所述，本实用新型的一种高频脉冲电解式氨氮废水的处理设备，因采用数控双脉冲电镀高频脉冲电源提供电能，所以相比传统的直流高频脉冲电源，能够减少电解槽中电极界面层溶液离子浓度与本体溶液浓度不同而引起电极电位偏离平衡电位所带来的浓差极化，并且降低30％～60％的单位能耗；

因采用多组极板间隔5～10mm放置，阳极为网状钛镀钌铱极板，阴极为网状不锈钢极板。电解槽中废水流与网状极板正面接触，垂直流过，所以改善了污染物传质强度；

本实用新型能适应各种浓度的含氨氮废水的处理，降解氨氮几乎不受氨氮浓度的影响，氨氮浓度升高时，溶液中导电效率的增加加速催化反应，同时降低电压，与氨氮的降解、催化反应成正比；

本实用新型不受温度环境因素的制约，常温常压下即可进行，能量效率可随氨氮尝试的高低调节最佳能效比，温度反应条件的控制和设备操作简单，设备占地面积小约5－10平米，排水量无增量可实现就地或移动式处理；处理过程中不产生副作物，废水中含有难降解的COD、重金属其他有毒有害物质，不影响氨氮废水经电催化转化成的氨气的催化，同时也对废水中的COD重金属其他有害物质进行催化降解和重金属回收；

上述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依照本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (5)

1.一种高频脉冲电解式氨氮废水的处理设备，包括电源、电极板、电解槽、水泵和水槽，其特征在于，所述的电解槽、水泵和水槽通过管道依次连接构成闭合式管路，所述电解槽的进水端与所述水泵的出水端相连，所述电解槽的出水端与所述水槽进水端相连，所述水槽的出水端与所述水泵的进水端相连；还包括废气处理系统，所述废气处理系统与所述电解槽通过管道连接；所述电源为数控双脉冲电镀高频脉冲电源；

所述废气处理系统包含进气口与废气排出口连接的喷淋塔，所述喷淋塔顶部的出气口连接离心风机的进气口，所述喷淋塔进气口设于喷淋塔侧边且距喷淋塔底部距离为塔身高度的四分之一；所述废气处理系统还包括设置于所述喷淋塔内部靠近喷淋塔进气口的pH探头；所述喷淋塔由下至上依次分为药剂层、空气层、第一填充层、第一喷水层、第二填充层、第二喷水层及除雾层，所述药剂层由外部加药计量泵进行药剂填充；所述药剂层内放置浮球用以标识药剂液面高度，远喷淋塔进气口侧设有溢流阀；所述的喷淋塔塔侧设有若干透明视窗，用以监测喷淋塔内工作状态。

2.根据权利要求1所述的高频脉冲电解式氨氮废水的处理设备，其特征在于，所述的电解槽内部设置有若干组电极板，所述的电极板直立于所述的电解槽中；所述的电极板的阳极板为网状钛镀钌铱钛网，所述的电极板的阴极板为存钛网状钛网；所述的阴极板和阳极板依次周期排列，所述的相邻的电极板之间的间距为5～10mm，所述的电极板的两端分别与高频脉冲电源的阴极和阳极相连。

3.根据权利要求2所述的高频脉冲电解式氨氮废水的处理设备，其特征在于，所述的电极板的导电铜条包覆有钛金属层。

4.根据权利要求2所述的高频脉冲电解式氨氮废水的处理设备，其特征在于，所述的阳极钛镀钌铱钛网板网孔孔径为1～10mm，所述的阴极存钛网板网孔孔径为1～10mm。

5.根据权利要求1所述的高频脉冲电解式氨氮废水的处理设备，其特征在于，所述的水泵为磁力循环泵，所述的水槽为循环水槽。