CN210367089U - 一种高浓度含氨废水循环电解处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高浓度含氨废水循环电解处理设备，包括依次连通的缓冲水箱、电解装置和停留水箱；稳流输送泵与变频器电连接；电解装置入口处的管路上设置有第一氨氮测定仪、温度测量仪和二号阀门；电解装置与整流柜电连接；停留水箱顶部设置有排气口；停留水箱出口处的管路上设置有第二氨氮测定仪；电解装置入口处的管路和位于第二氨氮测定仪后的管路分别与循环管路的两端连通；循环管路上两端分别设置有四号阀门和五号阀门，中部设置有第一循环泵。本实用新型的高浓度含氨废水循环电解处理设备，具有投资小、占地少、安装简单、操作方便的特点，通过循环电解使高氨氮浓度（>500mg/L）的废水达到排放标准（<1mg/L），且效率高。

Description

一种高浓度含氨废水循环电解处理设备

技术领域

本实用新型涉及火力发电厂废水处理设备领域，具体涉及一种高浓度含氨废水循环电解处理设备。

背景技术

火力发电厂在生产过程中，产生多种废水，典型的有渣溢水、化学废水、反渗透浓排水、精处理再生废水、脱硫废水等。

燃煤电厂氨氮废水的来源包括(1)脱硫废水中携带氨氮：脱硫废水水质会因燃煤电厂使用煤种、石灰石和脱硫工艺的不同而产生一定的差异。但通常情况下，脱硫废水呈弱酸性、含盐量高且含有大量Cl-、SO4^2-、悬浮物及微量重金属，此外还含有一定浓度的氨。脱硫废水中的氨氮浓度主要受SCR脱硝反应器内氨逃逸率的影响，氨逃逸率越高，脱硫废水中的氨氮浓度越高。(2)精处理再生废水中携带氨氮：阴、阳树脂在再生系统储存塔内混合均匀后送至精处理除盐装置内，无论是阴树脂还是阳树脂，都有一定的交换容量，这就决定了精处理除盐装置的有一定的周期制水量。当阴、阳树脂中的任意一种失效后，运行人员便停运相应的精处理除盐装置，投运备用除盐装置后，将失效的混合树脂输送至体外再生装置进行分离、再生，循环使用。阳、阴树脂失效后，分别用4％的盐酸溶液和氢氧化钠溶液再生，阳离子再生过程中，NH4+被交换出来，随再生废液进入废水中，因此，燃煤电厂精处理再生废水中的氨氮来自于热力系统加入的氨水，且精处理再生废水中氨氮的浓度受精处理混床的周期制水量、树脂性能等因素的影响。

氨氮在工业废水中的存在形式主要为NH3-N和NH4+-N，两者之间相互转化，目前，工业废水氨氮的去除方法主要分为物理法、化学法、物化法和生物法，其中物理化学法有吹脱法、化学沉淀法、吸附法、膜法、化学氧化法等，生物法主要有硝化反硝化法、厌氧氨氧化法等。

近年来，在“分类收集、阶梯回用”方针的指引下，火力发电行业已形成了多种处理大多数废水的成熟技术路线，但仍有以脱硫废水、精处理再生废水为代表的末端废水(氨氮废水)，其含盐量高，水质成分复杂，难以通过常规处理工艺处理回用，尤其是对于高氨氮浓度(>500mg/L)的废水，采用电化学氧化法处理燃煤发电厂高浓度(>500mg/L)含氨废水时，在不增加电解级数或扩大设备规模的情况下，通过单次电解往往无法将废水中的氨氮去除至合格排放标准。

因此，急需一种高效、低能耗的末端废水处理新设备，实现全回用或减少排放，以较低的成本回用或处理合格。

基于上述情况，本实用新型提出了一种高浓度含氨废水循环电解处理设备，可有效解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高浓度含氨废水循环电解处理设备。本实用新型的高浓度含氨废水循环电解处理设备，具有投资小、占地少、安装简单、操作方便的特点，其最突出的优点在于：通过循环电解使高氨氮浓度(>500mg/L) 的废水达到排放标准(<1mg/L)，在不增加设备成本的前提下，最经济地实现高浓度氨氮废水的处理；且效率高；所述电解槽采用并联连接方式，且可自由拆装，使用者可根据废水的含氨水平，自由设置处理废水的电解槽数量。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种高浓度含氨废水循环电解处理设备，包括依次连通的缓冲水箱、电解装置和停留水箱；

所述缓冲水箱与废水进料管连通；所述缓冲水箱和电解装置之间设置有稳流输送泵，稳流输送泵与变频器电连接，所述变频器用于调节稳流输送泵的工作频率，以稳定的流量输送废水至所述电解装置；

所述电解装置入口处的管路上设置有第一氨氮测定仪、温度测量仪和二号阀门；

所述电解装置与整流柜电连接，所述整流柜用于380V交流电成为直流电通过电极，以及调节通过电极的电流大小、电极之间的电压；

所述停留水箱顶部设置有排气口；

所述停留水箱出口处的管路上设置有第二氨氮测定仪；

所述电解装置入口处的管路和位于所述第二氨氮测定仪后的管路分别与循环管路的两端连通；所述循环管路上两端分别设置有四号阀门和五号阀门，中部设置有第一循环泵。

本实用新型的高浓度含氨废水循环电解处理设备，具有投资小、占地少、安装简单、操作方便的特点，其最突出的优点在于：通过循环电解使高氨氮浓度(>500mg/L)的废水达到排放标准(<1mg/L)，在不增加设备成本的前提下，最经济地实现高浓度氨氮废水的处理；且效率高；所述电解槽采用并联连接方式，且可自由拆装，使用者可根据废水的含氨水平，自由设置处理废水的电解槽数量。

优选的，所述电解装置包括至少2个电解槽，且所述电解槽均为圆筒形，相互之间连接方式均为并联。

优选的，所述电解装置包括3个电解槽，且所述电解槽均为圆筒形，相互之间连接方式均为并联。

优选的，所述电解装置的底部设置有第一排污口和八号阀门，且第一排污口通过管路与污水池连通。

优选的，所述缓冲水箱上设置有搅拌装置和电加热器；所述电加热器与控制器电连接，所述控制器用于控制所述电加热器进行恒温加热或者恒定功率加热。

优选的，所述缓冲水箱上设置有加料口，其底部设置有一号阀门。

优选的，所述缓冲水箱上设置有氯离子测定仪和溶解性总固体检测仪。

优选的，所述电解装置入口和出口处分别与电机酸洗系统两端连通，可形成酸洗回路；所述电机酸洗系包括两端的六号阀门和七号阀门、中部的酸洗箱和第二循环泵；所述酸洗箱用于配制和储存酸溶液，以便进行循环酸洗；所述停留水箱入口处的管路上设置有三号阀门。

优选的，所述酸洗箱的底部设置有第二排污口和九号阀门，且第二排污口通过管路与污水池连通。

优选的，所述稳流输送泵出口处的管路上设置有流量表。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型的高浓度含氨废水循环电解处理设备，具有投资小、占地少、安装简单、操作方便的特点，其最突出的优点在于：通过循环电解使高氨氮浓度(>500mg/L)的废水达到排放标准(<1mg/L)，在不增加设备成本的前提下，最经济地实现高浓度氨氮废水的处理；且效率高；所述电解槽采用并联连接方式，且可自由拆装，使用者可根据废水的含氨水平，自由设置处理废水的电解槽数量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

在本实用新型中，对于所述电解装置，未做具体限定的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，属于现有技术，不应被视为本实用新型的创新点所在，对于本领域技术人员来说，是可以理解的，本实用新型专利不做进一步具体展开详述。

本实用新型中所述变频器、第一氨氮测定仪、温度测量仪、整流柜、第二氨氮测定仪、控制器、氯离子测定仪、溶解性总固体检测仪和流量表等技术特征(本实用新型的组成单元/元件)，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制得，其具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本实用新型的创新点所在，对于本领域技术人员来说，是可以理解的，本实用新型专利不做进一步具体展开详述。

实施例1：

如图1所示，一种高浓度含氨废水循环电解处理设备，包括依次连通的缓冲水箱1、电解装置2和停留水箱3；

所述缓冲水箱1与废水进料管11连通；所述缓冲水箱1和电解装置2之间设置有稳流输送泵51，稳流输送泵51与变频器511电连接，所述变频器511用于调节稳流输送泵51的工作频率，以稳定的流量输送废水至所述电解装置2；

所述电解装置2入口处的管路上设置有第一氨氮测定仪61、温度测量仪63 和二号阀门82；

所述电解装置2与整流柜21电连接，所述整流柜21用于380V交流电成为直流电通过电极，以及调节通过电极的电流大小、电极之间的电压；

所述停留水箱3顶部设置有排气口31；

所述停留水箱3出口处的管路上设置有第二氨氮测定仪64；

所述电解装置2入口处的管路和位于所述第二氨氮测定仪64后的管路分别与循环管路的两端连通；所述循环管路上两端分别设置有四号阀门84和五号阀门85，中部设置有第一循环泵53。

实施例2：

本实用新型利用一种循环电解处理设备，采用间断性进出水，通过循环电解使高氨氮浓度(>500mg/L)的废水达到排放标准(<1mg/L)。本实用新型根据循环时长来控制氨氮去除量，保证出水的水质。在不增加设备成本的前提下，最经济地实现高浓度氨氮废水的处理。

在氯根的催化下，主要发生的净反应：

如图1所示，一种高浓度含氨废水循环电解处理设备，包括依次连通的缓冲水箱1、电解装置2和停留水箱3；

这里所述的缓冲水箱1起暂存和调节作用，在缓冲水箱1中可事先调节经预处理后的火力发电厂废水(含氨氮、有机物以及溶解盐)的氯根含量、溶解性固体(TDS)和温度。

停留水箱3的设置是用于延长反应时间，使电解产生的氧化性物质与目标去除物继续反应，以降低废水处理成本。

所述缓冲水箱1与废水进料管11连通；所述缓冲水箱1和电解装置2之间设置有稳流输送泵51，稳流输送泵51与变频器511电连接，所述变频器511用于调节稳流输送泵51的工作频率，以稳定的流量输送废水至所述电解装置2；

所述电解装置2入口处的管路上设置有第一氨氮测定仪61、温度测量仪63 和二号阀门82；

第一氨氮测定仪61和温度测量仪63分别可便捷快速地测出电解装置2入口处的管路上的氨氮浓度和温度。

所述电解装置2与整流柜21电连接，所述整流柜21用于380V交流电成为直流电通过电极，以及调节通过电极的电流大小、电极之间的电压；

所述停留水箱3顶部设置有排气口31；

排气口31的设置是为了便于将电解反应产生的氢气排出或收集，也便于散热。

所述停留水箱3出口处的管路上设置有第二氨氮测定仪64；

第二氨氮测定仪64、可便捷快速地测出停留水箱3出口处的管路上的氨氮浓度。

所述电解装置2入口处的管路和位于所述第二氨氮测定仪64后的管路分别与循环管路的两端连通；所述循环管路上两端分别设置有四号阀门84和五号阀门85，中部设置有第一循环泵53。

这样可采用间断性进出水，通过循环电解使高氨氮浓度(>500mg/L)的废水达到排放标准(<1mg/L)。

进一步地，在另一个实施例中，所述电解装置2的包括至少2个电解槽，且所述电解槽均为圆筒形，相互之间连接方式均为并联。

这样可自由拆装，使用者可根据废水的含氨水平，自由设置处理废水的电解槽数量。

进一步地，在另一个实施例中，所述电解装置2的包括3个电解槽，且所述电解槽均为圆筒形，相互之间连接方式均为并联。

这样既可自由拆装，使用者可根据废水的含氨水平，自由设置处理废水的电解槽数量；又节省成本，提供经济效益。

进一步地，在另一个实施例中，所述电解装置2的底部设置有第一排污口 22和八号阀门88，且第一排污口22通过管路与污水池7连通。

这样可在需要时，方便地排尽电解装置2内的液体，便于检修。

进一步地，在另一个实施例中，所述缓冲水箱1上设置有搅拌装置13和电加热器14；所述电加热器14与控制器141电连接，所述控制器141用于控制所述电加热器14进行恒温加热或者恒定功率加热。

这样可在需要时，对缓冲水箱1中的废水进行恒温加热或者恒定功率加热。

进一步地，在另一个实施例中，所述缓冲水箱1上设置有加料口12，其底部设置有一号阀门81。

这样可便于通过加料口12添加氯盐等调节缓冲水箱1中经预处理后的火力发电厂废水(高氨氮浓度(>500mg/L))的氯根含量、溶解性固体(TDS)和温度。

进一步地，在另一个实施例中，所述缓冲水箱1上设置有氯离子测定仪15 和溶解性总固体检测仪16。

氯离子测定仪15可便捷快速地测出氯根浓度；溶解性总固体检测仪16可便捷快速地测出TDS；进而给通过添加氯盐等调节缓冲水箱1中经预处理后的火力发电厂废水(高氨氮浓度(>500mg/L))的氯根含量、溶解性固体(TDS) 和温度，提供依据(添加量)。

进一步地，在另一个实施例中，所述电解装置2入口和出口处分别与电机酸洗系统两端连通，可形成酸洗回路；所述电机酸洗系包括两端的六号阀门86 和七号阀门87、中部的酸洗箱4和第二循环泵52；所述酸洗箱4用于配制和储存酸溶液，以便进行循环酸洗；所述停留水箱3入口处的管路上设置有三号阀门83。

这样当电极发生结垢时，在酸洗箱4内配制适量盐酸溶液，可方便地通过1 台循环泵52对电极进行循环酸洗，使恢复电极活性；酸洗时，关闭电解装置2 入口和出口处的两个阀门，形成酸洗回路；同时酸洗箱4底部的阀门也关闭。

优选的，循环泵52为卧式耐腐蚀离心泵，酸洗箱4为卧式筒型箱，其容积与电解槽总容积为1:1。

进一步地，在另一个实施例中，所述酸洗箱4的底部设置有第二排污口41 和九号阀门89，且第二排污口41通过管路与污水池7连通。

这样可在需要时，方便地排尽酸洗箱4内的液体，便于酸洗结束后废液的排出。

进一步地，在另一个实施例中，所述稳流输送泵51出口处的管路上设置有流量表。

这样可便捷地测出稳流输送泵51出口处的管路上的流量，为通过变频器511 调节稳流输送泵51的工作频率提供依据，更好地以稳定的流量(根据需要调节) 输送废水至所述电解装置2。

本实用新型一个实施例的工作原理(或使用方法)如下：

一种高浓度含氨废水循环电解处理设备的使用方法，包括如下步骤：

S1、高氨氮浓度的废水送入缓冲水箱(1)，进行氯根浓度和温度调节；

S2、打开一号阀门(81)、二号阀门(82)、三号阀门(83)，关闭六号阀门(86)、十号阀门(810)和七号阀门(87)，启动稳流输送泵(51)，用稳流输送泵(51)以稳定的流量输送高氨氮浓度的废水至电解装置(2)，在电流强度及氯根共同催化下，进行电解；废水中的氨氮转变为氮气和氢气等无害物质；‘’

S3、从电解装置(2)出口处流进停留水箱(3)，使电解产生的氧化性物质与残余的氨氮继续反应；

S4、打开四号阀门(84)和五号阀门(85)，关闭二号阀门(82)，启动第一循环泵(53)，进行循环电解，脱除氨氮；

S6、最后当第二氨氮测定仪(64)的测试值<1mg/L时，关闭四号阀门(84) 和五号阀门(85)，并停止第一循环泵(53)，打开十号阀门(810)，流出循环电解处理后的溶液；

S7、重复步骤S2至S6，或重复步骤S1至S6；

其中，步骤S2中，用稳流输送泵(51)以稳定的流量输送高氨氮浓度的废水至电解装置(2)，输送高氨氮浓度的废水的体积为所述停留水箱(3)容积的1/2～2/3；所述电解装置(2)的阳极材质为Ti/lrO2-Ta2O5，阴极材质为工业纯钛，最大电压为54V，最大电流为260A，有效容积为30L。

在需要对还对电解装置(2)的电极进行清洗时，还包括如下步骤：

S8、对电解装置(2)的电极进行清洗：将电解装置(2)与电机酸洗系统两端连通，可形成酸洗回路；所述电机酸洗系包括酸洗箱(4)和循环泵(52)；在所述酸洗箱(4)中配制质量百分比为5～8％的盐酸溶液，关闭二号阀门(82)、三号阀门(83)和五号阀门(85)，打开六号阀门(86)和七号阀门(87)，启动循环泵(52)进行循环酸洗。

依据本实用新型的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本实用新型的高浓度含氨废水循环电解处理设备，并且能够产生本实用新型所记载的积极效果。

如无特殊说明，本实用新型中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本实用新型中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，本实用新型中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高浓度含氨废水循环电解处理设备，其特征在于：包括依次连通的缓冲水箱(1)、电解装置(2)和停留水箱(3)；

所述缓冲水箱(1)与废水进料管(11)连通；所述缓冲水箱(1)和电解装置(2)之间设置有稳流输送泵(51)，稳流输送泵(51)与变频器(511)电连接，所述变频器(511)用于调节稳流输送泵(51)的工作频率，以稳定的流量输送废水至所述电解装置(2)；

所述电解装置(2)入口处的管路上设置有第一氨氮测定仪(61)、温度测量仪(63)和二号阀门(82)；

所述电解装置(2)与整流柜(21)电连接，所述整流柜(21)用于380V交流电成为直流电通过电极，以及调节通过电极的电流大小、电极之间的电压；

所述停留水箱(3)顶部设置有排气口(31)；

所述停留水箱(3)出口处的管路上设置有第二氨氮测定仪(64)；

所述电解装置(2)入口处的管路和位于所述第二氨氮测定仪(64)后的管路分别与循环管路的两端连通；所述循环管路上两端分别设置有四号阀门(84)和五号阀门(85)，中部设置有第一循环泵(53)。

2.根据权利要求1所述的高浓度含氨废水循环电解处理设备，其特征在于：所述电解装置(2)包括至少2个电解槽，且所述电解槽均为圆筒形，相互之间连接方式均为并联。

3.根据权利要求1所述的高浓度含氨废水循环电解处理设备，其特征在于：所述电解装置(2)包括3个电解槽，且所述电解槽均为圆筒形，相互之间连接方式均为并联。

4.根据权利要求1所述的高浓度含氨废水循环电解处理设备，其特征在于：所述电解装置(2)的底部设置有第一排污口(22)和八号阀门(88)，且第一排污口(22)通过管路与污水池(7)连通。

5.根据权利要求1所述的高浓度含氨废水循环电解处理设备，其特征在于：所述缓冲水箱(1)上设置有搅拌装置(13)和电加热器(14)；所述电加热器(14)与控制器(141)电连接，所述控制器(141)用于控制所述电加热器(14) 进行恒温加热或者恒定功率加热。

6.根据权利要求1所述的高浓度含氨废水循环电解处理设备，其特征在于：所述缓冲水箱(1)上设置有加料口(12)，其底部设置有一号阀门(81)。

7.根据权利要求1所述的高浓度含氨废水循环电解处理设备，其特征在于：所述缓冲水箱(1)上设置有氯离子测定仪(15)和溶解性总固体检测仪(16)。

8.根据权利要求1所述的高浓度含氨废水循环电解处理设备，其特征在于：所述电解装置(2)入口和出口处分别与电机酸洗系统两端连通，可形成酸洗回路；所述电机酸洗系包括两端的六号阀门(86)和七号阀门(87)、中部的酸洗箱(4)和第二循环泵(52)；所述酸洗箱(4)用于配制和储存酸溶液，以便进行循环酸洗；所述停留水箱(3)入口处的管路上设置有三号阀门(83)。

9.根据权利要求8所述的高浓度含氨废水循环电解处理设备，其特征在于：所述酸洗箱(4)的底部设置有第二排污口(41)和九号阀门(89)，且第二排污口(41)通过管路与污水池(7)连通。

10.根据权利要求1所述的高浓度含氨废水循环电解处理设备，其特征在于：所述稳流输送泵(51)出口处的管路上设置有流量表。

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