用于高氨氮廢水的多室多維電凝聚裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高氨氮廢水處理裝置，具體涉及一種用于高氨氮廢水的多室多維 電凝聚裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，隨著環(huán)境保護(hù)工作的日益加強(qiáng)，水體中有機(jī)物的代表指標(biāo)-COD基本得到 了有效控制，但是高氨氮廢水達(dá)標(biāo)排放卻沒有得到有效控制，未經(jīng)處理的含氮廢水排放給 環(huán)境造成了極大的危害，如易導(dǎo)致湖泊富營(yíng)養(yǎng)化，海洋赤潮等。經(jīng)過(guò)初步檢索，目前氨氮廢 水的處理方法主要有吹脫法、化學(xué)氧化、生物脫氮工藝-硝化/反硝化法；吹脫法是將廢水 中的離子態(tài)銨（MO，通過(guò)調(diào)節(jié)pH值轉(zhuǎn)化為分子態(tài)氨，隨后被通入的空氣或蒸汽吹出，吹脫 法一般采用填料吹脫塔，主要特征是在塔內(nèi)裝置一定高度的填料層，利用大表面積的填充 塔來(lái)達(dá)到氣水充分接觸，以利于氣水間的傳質(zhì)過(guò)程。煉鋼、石油化工、化肥、有機(jī)化工等行業(yè) 的廢水，常含有很高濃度的氨，因此常用蒸汽吹脫法處理。蒸汽吹脫法通常用于高濃度氨氮 廢水的預(yù)處理，該處理技術(shù)除氮效果較好，但運(yùn)行成本高、設(shè)備易腐蝕結(jié)垢，并且容易造成 二次污染?；瘜W(xué)氧化技術(shù)主要包括折點(diǎn)加氯法和催化濕式氧化法。折點(diǎn)加氯法是通過(guò)投加 足量氯氣至使廢水中NH3-N氧化成無(wú)害氮?dú)獾姆椒?。催化濕式氧化法是在一定溫度、壓?和催化劑作用下，經(jīng)空氣氧化，使污水中的有機(jī)物和氨分別氧分解成C02、N2、H2O等無(wú)害物 質(zhì)，從而達(dá)到凈化的目的。雖然化學(xué)氧化法反應(yīng)迅速完全，所需設(shè)備投資較少，但運(yùn)行費(fèi)用 很高，不適合大水量高濃度氨氮廢水的處理。硝化/反硝化法是廢水中的氨氮在好氧菌作 用下，最終氧化生成硝酸鹽，這一過(guò)程稱為硝化反應(yīng)。反硝化反應(yīng)是指在無(wú)氧條件下，反硝 化菌將硝酸鹽氮（NO3-)還原為氮?dú)猓∟2)的過(guò)程。生物脫氮工藝運(yùn)行費(fèi)用低，是目前應(yīng)用最 為廣泛的脫氮技術(shù)，但生物脫氮工藝對(duì)氨氮的去除效果有限，由于高氨氮廢水會(huì)對(duì)水中的 微生物產(chǎn)生毒害作用，僅適合中低濃度廢水的處理。因此，迫切的需要一種新的技術(shù)方案解 決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明公開了一種用于高氨氮廢水的多室多維電凝聚 裝置，該裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，操作方便，利用多室多維電凝聚技術(shù)對(duì)高氨氮廢水進(jìn)行多 維凝聚及催化氧化，大幅度的降低廢水中的氨氮、COD等污染物濃度，同時(shí)降低運(yùn)行成本。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下，用于高氨氮廢水的多室多維電凝聚 裝置，其特征在于，所述多室多維電凝聚裝置包括電凝聚裝置外殼、高壓脈沖電源、外殼內(nèi) 設(shè)置有陽(yáng)極板、陰極板，所述外殼上還設(shè)置有輔助組件，所述陽(yáng)極板、陰極板分別通過(guò)銅導(dǎo) 線與高壓脈沖電源的正、負(fù)極相連。所述外殼內(nèi)設(shè)置有隔板，所述隔板將整個(gè)電凝聚裝置 分隔為多個(gè)導(dǎo)流室，所述陰極板、陽(yáng)極板之間裝填粒子電極，粒子電極的裝填密度為10%，粒 徑為2~5mm。陰極板和陽(yáng)極板之間填充有粒子電極，增大了電極比表面積，可提高電流效 率，降低能耗和廢水處理成本，同時(shí)反應(yīng)過(guò)程中可以產(chǎn)生微小氣泡起到氣浮作用，從而提高 裝置整體廢水處理效果。所述外殼底部設(shè)置曝氣區(qū)，不僅可以使粒子電極在裝置運(yùn)行時(shí)呈 懸浮狀態(tài)以提高反應(yīng)效果，而且還能減輕極板污染以及粒子電極堵塞。
[0005] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述陰極板、陽(yáng)極板采取多級(jí)交替布置方式，所述陰極 板、陽(yáng)極板之間的極板間距2~3cm，陰極板、陽(yáng)極板交替布置方式可以提高氨氮的去除效 果，并且陰、陽(yáng)極板的就近組合能快速、充分地對(duì)廢水進(jìn)行處理，使高氨氮廢水的處理效果 更加穩(wěn)定。
[0006] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述陰極板為帶復(fù)合催化劑涂層的鐵板，所述陽(yáng)極板為 帶復(fù)合催化劑涂層的石墨板。所述涂層均為含鈦的復(fù)合金屬氧化物，主要成分為Ti02、Sn02、 MnO2，其質(zhì)量比例為2:1:1。
[0007] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述粒子電極材料由廢鐵肩、活性炭顆粒和帶催化劑涂 層的陶粒組成，該技術(shù)方案采用廢鐵肩、活性炭顆粒和帶催化劑涂層的陶粒作為粒子電極 進(jìn)一步凈化高氨氮廢水，對(duì)廢水中的氨氮、有機(jī)物、色度等具有很高的去除效果，對(duì)氨氮的 去除率可達(dá)90%以上，對(duì)COD的去除率可達(dá)75%以上。
[0008] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述帶催化劑涂層的陶粒的涂層為含鈦的復(fù)合金屬氧化 物，所述復(fù)合金屬氧化物含有Ti02、Sn02、MnO2，其體積比為2 :1 :1，以該比例配制催化劑涂 層可以充分發(fā)揮催化劑的協(xié)同效應(yīng)，并且其成本也較為低廉。
[0009] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述多室多維電凝聚裝置底部設(shè)有曝氣區(qū)，所述曝氣區(qū) 內(nèi)通過(guò)曝氣管曝氣。
[0010] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述輔助組件為排泥管、溢流堰。
[0011] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述電凝聚裝置外殼由塑料、玻璃鋼、不銹鋼或者碳鋼制 成。
[0012] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下，1)整個(gè)技術(shù)方案設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)緊湊，2)該 技術(shù)方案集電絮凝、電催化、氣浮工藝為一體，處理效果明顯優(yōu)于常規(guī)單一的電凝聚、電催 化、氣浮以及電解設(shè)備，能耗也較低，陰極板和陽(yáng)極板之間填充有粒子電極，增大了電極比 表面積，可提高電流效率，降低能耗和廢水處理成本，同時(shí)反應(yīng)過(guò)程中可以產(chǎn)生微小氣泡起 到氣浮作用，從而提高裝置的整體廢水處理效果；3)該技術(shù)方案采用廢鐵肩、活性炭顆粒 和帶催化劑涂層的陶粒作為粒子電極，對(duì)廢水中的氨氮、有機(jī)物、色度等具有很高的去除效 果，對(duì)氨氮的去除率可達(dá)90%以上，對(duì)COD的去除率可達(dá)75%以上；采用廢鐵肩作為部分粒 子電極，不僅可以實(shí)現(xiàn)廢物的回收利用，而且還可降低成本；采用顆?；钚蕴孔鳛椴糠至Ｗ?顆粒，不僅可以利用其多孔特性來(lái)增大與廢水的接觸面積，而且還可以起到吸附和生物載 體的作用；4)裝置采用高壓脈沖電源，在節(jié)電的同時(shí)也可大幅度降低了鐵極板的損耗，裝置 自動(dòng)化程度高，效果好，見效快、操作簡(jiǎn)單、適用范圍廣、不受廢水中有毒物質(zhì)影響，且裝置 運(yùn)行穩(wěn)定，成本較低、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)較方便；5)該技術(shù)方案烘干時(shí)間大大縮短，工作效率 高，維護(hù)方便，成本較低，便于推廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中：1進(jìn)水管，2陰極板，3陽(yáng)極板，4高壓脈沖電源，5銅導(dǎo)線，6排泥管，7導(dǎo)流室，8溢 流堰，9出水管，10設(shè)備外殼，11曝氣管，12粒子電極，13隔板。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 為了加深對(duì)本發(fā)明的認(rèn)識(shí)和理解，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本 發(fā)明。
[0015] 實(shí)施例1: 參見圖1，用于高氨氮廢水的多室多維電凝聚裝置，所述多室多維電凝聚裝置包括電凝 聚裝置外殼10、高壓脈沖電源4、外殼內(nèi)設(shè)置有陽(yáng)極板2、陰極板3,導(dǎo)流室7,粒子電極12、 隔板13、曝氣區(qū)，所述外殼上還設(shè)置有輔助組件，所述陽(yáng)極板2為帶催化劑涂層的石墨板， 所述陰極板3為催化劑涂層的鐵板，分別通過(guò)銅導(dǎo)線5與高壓脈沖電源4的正、負(fù)極相連， 陰極板和陽(yáng)極板之間填充有粒子電極12,增大了電極比表面積，可提高電流效率，降低能耗 和廢水處理成本，同時(shí)反應(yīng)過(guò)程中可以產(chǎn)生微小氣泡起到氣浮作用，從而提高裝置的整體 廢水處理效果。所述粒子電極的裝填密度為10%，粒徑為2~5mm，材料由廢鐵肩、活性炭顆 粒組成，其質(zhì)量比為1 :1。所述隔板為不透水隔板，隔板與兩邊池壁需密封處理，通過(guò)隔板 形成多個(gè)導(dǎo)流室起到多級(jí)電凝聚串聯(lián)的作用，一般的裝置中隔板的數(shù)量為6~12個(gè)，具體 可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)空間大小、廢水處理效果等要求設(shè)定，圖1中的隔板為6個(gè)，所述曝氣區(qū)內(nèi)通過(guò) 曝氣管11曝氣。該技術(shù)方案整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙、緊湊，采用高壓脈沖電源，在節(jié)電的同時(shí) 也可大幅度降低了鐵極板的損耗，裝置自動(dòng)化程度高，效果好，見效快、操作簡(jiǎn)單、適用范圍 廣、不