CN214192675U - 一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器，其包括电化学反应装置、电化学处理水缸、水循环装置和配备的量杯；所述电化学处理水缸包括缸体和缸盖，电化学反应装置固定接在缸盖上，水循环装置放置于缸体底部，在电化学反应装置接入电源，对黑臭水体进行处理。本装置结构简单，操作方便，能够高效地对黑臭水进行处理，有效地降解水中氨氮的总含量，同时本装置既可用于小规模污水处理，也可用于大规模水体处理，方便推广使用。

Description

一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器

技术领域

本实用新型属于水环境工程领域，具体涉及一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器。

背景技术

黑臭水体是一种生物化学现象，当水体遭受严重有机污染时，有机物的好氧分解使水体中耗氧速率大于复氧速率，造成水体缺氧，致使有机物降解不完全、速度减缓，厌氧生物降解过程生成硫化氢、胺、氨、硫醇等发臭物质，同时形成FeS、MnS等黑色物质，使水体发生黑臭.水体黑臭是严重的水污染现象，使水体完全丧失使用功能，并影响景观以及人类生活和健康。通过对城市黑臭水进行调研，发现城市黑臭水有如下特点：

1、基本为死水区域，即没有流动的水，导致水中氨氮元素超标，黑臭水味道较刺鼻；

2、河涌小而多。水较浅，大都在0.5米到2米之间，河涌不规则，呈现各种形状；

3、河涌总体发黑，但是水质本身透明度好，能见度很高，呈现黑色的主要原因不是因为水体发黑，而是底泥发黑；

4、水体微生物较多，溶解氧基本达标。测试其他元素如P等元素都不超标。

5、氨氮含量的超标非高浓度超标，对现场几条黑臭河涌水进行测试，氨氮含量基本在20-50mg/L左右。

由此可见，治理城市黑臭水的重点和难点是降低黑臭水中的氨氮含量问题。现有技术中降低黑臭水体中氨氮含量的方法有很多，比如：药剂法、曝气法、微生物法和电化学法等等。但是上述方法各有缺陷，药剂法中涉及到使用化学药剂，可能会带来二次污染；曝气法中使用的装置成本高，处理速度不理想，同时对小而浅的城市黑臭水领域不适用；微生物法中对微生物的培养条件较为苛刻；电化学法处理速度快，但由于其装置复杂，难以广泛使用。因此，有必要开发一种新的、方便推广使用的电化学处理装置，对黑臭水体进行处理。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器，该电化学处理器成本低廉，制作方便，能够定时、定量地对水体进行处理，且对同一处黑臭水体可以采用多个装置同时进行处理。

本实用新型所提供的电化学处理器，是由以下技术方案实现：

一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器，包括电化学反应装置、电化学处理水缸和水循环装置；所述电化学处理水缸包括缸体和缸盖；所述电化学反应装置固接在缸盖上；所述水循环装置设于所述电化学处理水缸底部，连接电源，对黑臭水体进行处理。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益技术效果：

本实用新型通过采用电化学处理装置接入稳压电源，催化活性电极促进水体中氨氮的转化，增设水循环装置，加速电化学处理装置周围水体的流动，加快氨氮的转化，有效提高黑臭水体处理效率；且本装置结构简单，成本低廉，操作方便，既可以用于小规模污水处理，也可用于大规模水体处理，满足不同水域的水体处理，方便推广使用。

进一步地，所述电化学反应装置包括一个阳电极、两个阴电极和格板，所述阴电极和阳电极分别通过格板固定在所述电化学处理水缸顶部的盖子上。本装置通过将阴电极-阳电极-阴电极顺序间隔排列，通过格板固定在电化学处理水缸顶盖，与电化学处理水缸中的溶液形成电解池，接上电源后，对黑臭水体进行氧化降解。

进一步地，本装置还配有一个与所述电化学处理水缸容量相匹配的量杯，量取电化学处理过程中所需要的介质。

进一步地，所述缸体侧壁靠近顶部处开设有进水口，相对一侧靠近底部处开设有出水口，所述进水口和出水口设有控制阀。本装置运行时，通过进水口将电化学处理水缸灌满黑臭水，对黑臭水氧化降解之后，通过出水口将其回流到水域中，如此循环操作，可以实现对黑臭水体的多次降解。

进一步地，所述缸体外壁开设有两个沿水缸轴心对称的水循环孔。所述水循环孔用于连接水循环装置，加速电极间的水体流动，加快水处理效果。

进一步地，所述缸盖开设有阳极导线出口、阴极导线出口、水管插口和若干个用于固定电化学反应装置的固定孔。在本装置中，固定有电极的格板通过固定孔与电化学处理水缸的缸盖固定连接，电极导线分别从对应的电极导线出口伸出，连接电源，电极与缸体内溶液形成电解池，对缸体内溶液进行降解。

进一步地，所述水循环装置包括真空泵和水管，所述水管通过水循环孔穿出，由水管插口穿入，所述真空泵用以驱动水体循环流动。水循环装置将电化学处理水缸底部的水通过水管输送到电极周围，加快电极周围的水流动，促进处理好的水与未处理的水进行循环交换，从而提高水处理效果。

进一步地，所述阳电极由网状钌钛涂层电极制成，阴电极由石墨毡制备。钌钛网状涂层电极结构稳定，电极尺寸稳定，耐腐蚀性好，具有良好的电催化性能。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器的正视图；

图2为本实用新型的一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器中电化学处理水缸的正视图；

图3为本实用新型的一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器中电化学处理水缸的俯视图；

图4为本实用新型的一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器中电化学反应装置的侧视图；

图5为本实用新型的一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器中电化学反应装置电极的截面图。

其中，1-电化学处理水缸；2-电化学反应装置；3水循环装置；4-量杯；11-缸盖；12缸体；111-阳极导线出口；112-阴极导线出口；113-水管插口；114-固定孔；121-进水口；122-出水口；123-水循环孔；21-钌钛网阳电极；22-石墨毡阴电极；23-塑料隔板；24-阴极导棒；25-阳极导棒；31-真空泵；32-水管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的和技术方案更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不限定于本实用新型。

如图1所示，本实用新型的一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器，包括电化学处理水缸1、电化学反应装置2、水循环装置3和容量适配的量杯4；电化学反应装置2固定连接在电化学处理水缸1顶部，水循环装置3放置在电化学处理水缸1的底部，电化学反应装置2与稳压电源连接，对黑臭水体进行降解，水循环装置3将水输送到电化学反应装置2周围，加快水体的循环流动。当本装置启动时，在电化学处理水缸1内放满黑臭水，用量杯4倒入适量的介质盐(NaCl)，接入电流，通电一段时间，对黑臭水中的氨氮进行降低处理。

具体地，请参考图2和图3，本实用新型中的电化学处理水缸1采用亚克力材质，其包括缸盖11和缸体12。其中缸盖11如图3所示，本实施例中，缸盖11厚度为5cm，直径为60cm，缸盖11内部在直径方向上，开设有5个均等分布、直径为4cm的孔洞，其中圆心处的孔洞为阳极导线出口111，两侧距圆心10cm处的孔洞为两个阴极导线出口112，两侧距圆心20cm的孔洞为水循环装置的水管插口113；以及在以阳极导线出口111和阴极导线出口112所在的直径为轴，在距离直径10cm和20cm的两边平行线上，开设有直径为0.5cm的固定孔114，每条平行线上设有6个固定孔114，用于固定电化学反应装置2。缸体12如图2所示，本实施例中，缸体12的厚度约为5cm，内部直径为50cm，总高度为55cm，总容量为100L，其右侧壁距离顶部4cm处开设有进水口121，左侧壁距离底部4cm处开设有出水口122，为了控制黑臭水的流入和排放，在进水口121和出水口122均开有控制阀；在缸体2外壁上还开设有两个直径为4cm的水循环孔123，水循环孔123开设在缸盖11下方，以电化学处理水缸轴心对称布置，水循环装置3配备的水管32从电化学处理水缸一侧的水循环孔123穿出，绕过缸盖11，从缸盖11的水管插口113伸入，将水缸底部的水输送到电化学反应装置2周围，促进水体的循环流动。

具体地，请参考图4，本实施例所采用的电化学处理器包括一个钌钛网阳电极21、两个石墨毡阴电极22和若干塑料格板23，所述钌钛网阳电极21面积为10cm*10cm，石墨毡阴电极22面积为20cm*30cm，厚度为5cm，塑料格板23的尺寸为长28cm、宽25cm；钌钛网阳电极21和石墨毡阴电极22分别通过轧带固定在各自的塑料格板23上，塑料格板23通过扎带与缸盖11上的固定孔114固定连接，其中，钌钛网阳电极21导线从缸盖11圆心的阳极导线出口111伸出，石墨毡阴电极22从阴极导线出口112伸出，与电源连接。

具体地，本实施例中的水循环装置3包括两个，每个装置设有真空电泵31和长度为100cm水管32，真空泵31放置在电化学处理水缸1的底部，水管32通过电化学处理水缸1外壁上的水循环孔123穿出，由缸盖11上的水管插口113穿入，开启真空电泵31，将电化学处理水缸1底部的水抽到石墨毡阴电极22表面，加快电极周围的水流动，促进处理好的水与未处理的水进行循环交换，从而提高水处理效果。

具体地，本实用新型采用的是圆柱形的塑料量杯4，量杯直径为8cm，高度为10cm，其中距底部6cm处有一刻度线，用于量取处理介质到此刻度线。

以下说明一下本装置的工作过程：将黑臭水体灌满电化学处理水缸1，关闭进水口阀门，量取适量的处理介质倒入电化学处理水缸1中，在电化学反应装置2上的导棒上接入稳压电源，设置一定电流，进行通电，打开水循环装置3，对水体进行循环交换，对黑臭水体进行处理，降低氨氮含量，待检测水体氨氮含量达标后，将已经处理好的水通过出水口122回流到水域中。

综上，本实用新型所提供的一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器，其结构简单操作方便，能够高效地对黑臭水进行处理，有效地降解水中氨氮的总含量，同时本装置既可用于小规模污水处理，也可用于大规模水体处理，方便推广使用。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变化。

Claims (8)

1.一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器，其特征在于，包括电化学反应装置、电化学处理水缸和水循环装置；所述电化学处理水缸包括缸体和缸盖；所述电化学反应装置固接在缸盖上；所述水循环装置设于所述电化学处理水缸底部，并与电源连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器，其特征在于，所述电化学反应装置包括一个阳电极、两个阴电极和格板，所述阴电极和阳电极分别通过格板固定在所述电化学处理水缸顶部的缸盖上。

3.根据权利要求1所述的一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器，其特征在于，该电化学处理器还配有一个量杯，所述量杯与电化学处理水缸的容量相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器，其特征在于，所述缸体侧壁靠近顶部处开设有进水口，相对一侧靠近底部处开设有出水口，所述进水口和出水口设有控制阀。

5.根据权利要求4所述的一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器，其特征在于，所述缸体外壁还开设有两个沿水缸轴心对称的水循环孔。

6.根据权利要求1所述的一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器，其特征在于，所述缸盖开设有阳极导线出口、阴极导线出口、水管插口和若干个用以固定所述电化学反应装置的固定孔。

7.根据权利要求1所述的一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器，其特征在于，所述水循环装置包括真空泵和水管，所述水管通过水循环孔穿出，由水管插口穿入，所述真空泵用以驱动水体循环流动。

8.根据权利要求2所述的一种用于快速降低水中氨氮总含量的电化学处理器，其特征在于，所述阳电极由网状钌钛涂层电极制成，阴电极由石墨毡制备。

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