CN210825762U - 一种折流式氨氮废水深度脱氮装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种折流式氨氮废水深度脱氮装置，所述装置包括依次连接的氯盐调节池、电氯化脱氮反应池、pH调节池，所述氯盐调节池可根据要求投加氯盐调节氯离子浓度，所述电氯化脱氮反应池设有折流部件，可延长废水停留时间，同时设有DSA极板组，极板之间填充三维粒子电极，可以增强电氯化反应器的有效氯产生效率。本实用新型所提出电氯化深度脱氮装置，是利用电氯化产生的活性氯将氨氮最终氧化为氮气而去除，不会产生铵盐、硝酸盐等副产物；而且电氯化脱氮反应池的三维电极和折流式设计可增强连续流脱氮效能，实现深度脱氮，操作简单，可解决废水处理的尾端出水氨氮高的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于污水处理领域，具体涉及一种折流式氨氮废水深度脱氮装置。
背景技术
随着我国环境保护的相关政策相继出台，水环境污染防治也成为了重要方面，对于畜牧业、肉类加工、食品生产等废水监管力度加大，这类废水的氨氮浓度相对较高，经过传统工艺处理后很难达到排放要求，出水氨氮浓度甚至超过排放要求的几十上百倍。电氯化法除氨氮，是通过电解法与氯离子作用生成次氯酸根或次氯酸(有效氯)，有效氯与氨氮反应后，最终以氮气形式消除氨氮的一种方法。当下，一些高氨氮废水，如养殖类废水，经过传统的污水处理方法无法使氨氮达到排放要求，二维电解反应器很难满足水量较大的项目。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的问题，提供了一种折流式氨氮废水深度脱氮装置，该装置结构简洁，操作简单，能够高效脱除废水中的氮素，降低氨氮和总氮浓度。
本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题：
一种折流式氨氮废水深度脱氮装置，包括氯盐调节池、电氯化脱氮反应池和 PH调节池，氯盐调节池与电氯化脱氮反应池连接，连接管路上装有进水泵，电氯化脱氮反应池的出水端与pH调节池连接，电氯化脱氮反应池的出水管路与进水管路之间连接有循环泵。
在上述技术方案中，所述氯盐调节池连接有调节废水中氯离子浓度的氯盐投加器，优选地，氯盐调节池的底部设有若干搅拌器。
在上述技术方案中，所述电氯化脱氮反应池内设有若干折流部件，折流部件包括若干第一竖直隔板、若干第二竖直隔板和多孔隔板，其中第一竖直隔板和第二竖直隔板交错排列，所述第一竖直隔板固定于多孔隔板上并高出电氯化脱氮反应池的水面，所述多孔隔板平行于电氯化脱氮反应池底部且与电氯化脱氮反应池底部留有间隙，所述第二竖直隔板穿过多孔隔板固定于电氯化脱氮反应池底部并与电氯化脱氮反应池水面留有间隙。
在上述技术方案中，所述相邻第一竖直隔板和第二竖直隔板的侧壁上设有 DSA极板组，所述DSA极板组包括正极板和负极板，各组正极板并联设置并与直流电源正输出接口相连，各组负极板并联设置并与直流电源负输出接口相连。
在上述技术方案中，所述DSA极板组的正极板和负极板之间填充有三维粒子电极。
进一步地，所述三维粒子电极由导电粒子和绝缘粒子混合而成。
进一步地，所述每个DSA极板组的正极板和负极板的间距为10cm-30cm。
采用本实用新型进行废水脱氮处理时，具体包括以下步骤：
S1、氨氮废水进入氯盐调节池，根据进水的氨氮浓度，计算所需氯离子的浓度，再通过氯盐投加器添加氯盐；
S2、通过进水泵将废水泵入电氯化脱氮反应池，进行电解脱氮反应；
S3、脱氮后的废水从出水端进入pH调节池，调节pH达标后排放。
进一步地，调节氯离子浓度后，氨氮与氯离子的摩尔比为1:22-33。
进一步地，所述电解时正负极板的电流密度20-50mA/cm2。
进一步地，所述氨氮废水包括畜牧业、肉类加工、食品生产等废水经过处理后的尾端排放废水。
本实用新型的优点和积极效果为：
1.设置氯盐调节池，可以根据氨氮浓度调节氯离子浓度，是两者浓度处于最佳反应条件。电氯化脱氮反应池内所设置折流部件，有利于废水在反应池内的流动过程中呈上下折流状态，延长废水在反应池的停留时间，形成连续流电氯化脱氮。
2.在DSA极板组的正负极板之间填三维粒子电极作为两极之间的第三极，可以有效防止短路电流，利用三维粒子电极的微小感应电极，可以增强电氯化反应器的有效氯产生效率，该设计还增加了废水与正负电极和感应电极的接触效率，使脱氮反应更高效，减少反应时间，节省电能。
3.根据废水性质，在pH调节池中调节脱氮后废水的pH，以达到排放标准。
附图说明
图1为本实用新型的连接示意图；
图2为本实用新型的折流部件的结构示意图；
图3为本发明实施例1中废水的氨氮去除率与反应时间的关系图；
图中，1-氯盐调节池，2-电氯化脱氮反应池，3-pH调节池，4-进水泵，5-循环泵，6-氯盐投加器，7-折流部件，71-第一竖直隔板，72-第二竖直隔板，73-多孔隔板，8-DSA极板组，81-正极板，82-负极板，9-直流电源，10-三维粒子电极， 11-搅拌器。
具体实施方式
下面将结合附图中和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。
如图1所示，一种折流式氨氮废水深度脱氮装置，主要包括氯盐调节池1、电氯化脱氮反应池2和pH调节池3，其中氨氮废水包括畜牧业、肉类加工、食品生产等废水经过处理后的尾端排放废水。
氯盐调节池1连接有氯盐投加器6，用以调节废水中氯离子浓度，保证氨氮与氯离子达到最佳反应比例，优选地氨氮与氯离子的摩尔比为1:22-33；同时氯盐调节池1的底部设有若干搅拌器11，辅助添加的氯盐与废水均匀混合。混合后的废水从出水端通过进水泵4进入电氯化脱氮反应池2。
电氯化脱氮反应池2内设有若干折流部件7，如图2所示，折流部件7包括若干第一竖直隔板71、若干第二竖直隔板72和多孔隔板73，其中第一竖直隔板 71和第二竖直隔板72交错排列，第一竖直隔板71固定于多孔隔板73上并与高出电氯化脱氮反应池2的水面，多孔隔板73平行于电氯化脱氮反应池2的底部且与电氯化脱氮反应池2的底部之间留有间隙，第二竖直隔板72穿过多孔隔板固定于电氯化脱氮反应池2底部并与电氯化脱氮反应池2的水面留有间隙。折流部件7的设置有利于废水在反应池内流动过程中呈上下折流状态，使废水在反应池内沿箭头所示方向流动，保证了废水均匀有效的参与反应。
在相邻第一竖直隔板71和第二竖直隔板72的侧壁上设有DSA极板组8， DSA极板组8包括正极板81和负极板82，各组正极板并联设置并与直流电源9 正输出接口相连，各组负极板并联设置并与直流电源9负输出接口相连，在电解时，DSA极板的电流密度20-50mA/cm2，且DSA极板组和折流部件个数，可根据停留时间和设计流量进行增减。
每组正极板81和负极板82之间填充有三维粒子电极10，而且三维粒子电极10由导电粒子和绝缘粒子混合而成；绝缘粒子可以防止短路电流，而且三维粒子电极的大量微小感应电极，可以增强电氯化反应器的有效氯产生效率，并加强了废水与正负电极以及感应电极的接触效率，通过间接和直接氧化作用使脱氮反应更高效，减少反应时间，节省电能。正极板81和负极板82的间距为 10cm-30cm，在本实施例中，间距为20cm。
电氯化脱氮反应池2的出水管路与进水管路之间连接有循环泵5，可以对废水进行循环脱氮处理。在电氯化脱氮反应池2中，利用电解氯盐产所生的活性氯，将废水中的氨氮最终氧化为氮气而去除，此时废水中的氨氮几乎全部去除，脱氮后的废水经电氯化脱氮反应池2的出水端进入pH调节池3，调节pH至排放要求即可。
采用上述装置对废水进行处理的方法，具体包括以下步骤：
S1、氨氮废水进入氯盐调节池，根据进水氯离子浓度换算为氯化钠质量浓度，根据进水氨氮浓度，计算确定所需氯离子的浓度，若水体高含氯且满足要求，则不加氯盐；优选的氨氮与氯离子摩尔比为1:22-33；
S2、通过进水泵将废水泵入电氯化脱氮反应池，进行电解脱氮反应，电解时，正负极板的电流密度为20-50mA/cm2；
S3、脱氮后的废水从出水端进入pH调节池，调节pH达标后排放。
实施例1.
采用的废水为某养猪场高氨氮废水经过传统生化工艺处理后的出水，如表1 所示，该废水氨氮含量170mg/L，氯离子含量较低，pH＝7.2。
利用电氯化装置对其进行脱氮处理，电解反应器的极板为单级结构，柱状活性碳和玻璃颗粒混合作为三维粒子填料，电解电压U＝25v，正负极板的电流密度 35mA/cm2，投加氯化钠，调节氨氮与氯离子的摩尔比比例为1:28。电解过程中，废水的氨氮浓度变化如图3所示，在反应80min时，氨氮去除率高达98％。
表1待处理废水的指标
| 成分 | 氨氮 | Cl<sup>-</sup> | pH |
| 浓度 | 170mg/L | 56mg/L | 7.2 |
实施例2.
采用实施例1中的废水和装置，设置正负极板的电流密度为20mA/cm2，并投加氯化钠，调节氨氮与氯离子的摩尔比比例为1:22，其他反应条件相同，实验结果表明，在90min时，氨氮去除率达到98％。
实施例3
采用实施例1中的废水和装置，设置正负极板的电流密度为50mA/cm2，并投加氯化钠，调节氨氮与氯离子的摩尔比比例为1:33，其他反应条件相同，实验结果表明，在70min时，氨氮去除率即可达到99％。
当然，以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求保护的范围之内。
Claims (4)
1.一种折流式氨氮废水深度脱氮装置，其特征在于，包括氯盐调节池(1)、电氯化脱氮反应池(2)和pH调节池(3)，氯盐调节池(1)与电氯化脱氮反应池(2)连接，连接管路上装有进水泵(4)，电氯化脱氮反应池(2)的出水端与pH调节池(3)连接，电氯化脱氮反应池(2)的出水管路与进水管路之间连接有循环泵(5)；
所述氯盐调节池(1)连接有调节废水中氯离子浓度的氯盐投加器(6)；
所述电氯化脱氮反应池(2)内设有若干折流部件(7)，所述折流部件(7)包括若干第一竖直隔板(71)、若干第二竖直隔板(72)和多孔隔板(73)，其中第一竖直隔板(71)和第二竖直隔板(72)交错排列；所述第一竖直隔板(71)固定于多孔隔板(73)上并高出电氯化脱氮反应池(2)的水面，所述多孔隔板(73)平行于电氯化脱氮反应池(2)底部且与电氯化脱氮反应池(2)底部留有间隙，所述第二竖直隔板(72)穿过多孔隔板(73)固定于电氯化脱氮反应池(2)底部并与电氯化脱氮反应池(2)的水面留有间隙；
所述相邻第一竖直隔板(71)和第二竖直隔板(72)的侧壁上设有DSA极板组(8)，所述DSA极板组(8)包括正极板(81)和负极板(82)，各组正极板并联设置并与直流电源(9)正输出接口相连，各组负极板并联设置并与直流电源(9)负输出接口相连；
所述DSA极板组(8)的正负极板之间填充有三维粒子电极(10)。
2.根据权利要求1所述的一种折流式氨氮废水深度脱氮装置，其特征在于，所述正极板(81)和负极板(82)的间距为10cm-30cm。
3.根据权利要求1所述的一种折流式氨氮废水深度脱氮装置，其特征在于，所述三维粒子电极(10)由导电粒子和绝缘粒子混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种折流式氨氮废水深度脱氮装置，其特征在于，所述氯盐调节池(1)底部设有若干搅拌器(11)。
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