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一种含氨氮、磷废水的处理装置及方法制造方法及图纸

技术编号:20927139 阅读:36 留言:0更新日期:2019-04-20 12:03
一种含氨氮、磷废水的处理装置及方法,所述装置包括废水池、pH值调节单元、高位槽、电解液配料装置和电解催化氧化单元;所述废水池通过水泵与pH值调节单元连接;所述pH值调节单元与高位槽连接;所述高位槽分别与电解液配料装置以及电解催化氧化单元一端下部的进水口连接;所述电解液配料装置与电解催化氧化单元一端下部的进水口连接;所述电解催化氧化单元的出水口设置于电解催化氧化单元另一端的上部。本发明专利技术还公开了一种含氨氮、磷废水的处理方法。本发明专利技术装置结构简单,耐腐蚀,操作方便;本发明专利技术方法氨氮的排放浓度≤3mg/L,磷的排放浓度≤0.25mg/L,达到环保部污水综合排放标准,工艺简单,成本低,无废气排放。

A Treatment Device and Method for Wastewater Containing Ammonia, Nitrogen and Phosphorus

A treatment device and method for wastewater containing ammonia, nitrogen and phosphorus comprises a wastewater tank, a pH regulating unit, a high-level tank, an electrolyte proportioning device and an electrolytic catalytic oxidation unit; the wastewater tank is connected with a pH regulating unit through a pump; the pH regulating unit is connected with a high-level tank; the high-level tank is connected with an electrolyte proportioning device and one end of an electrolytic catalytic oxidation unit, respectively. The lower inlet is connected; the electrolyte batching device is connected with the lower inlet of one end of the electrolytic catalytic oxidation unit; and the outlet of the electrolytic catalytic oxidation unit is arranged at the upper end of the other end of the electrolytic catalytic oxidation unit. The invention also discloses a method for treating wastewater containing ammonia, nitrogen and phosphorus. The device has the advantages of simple structure, corrosion resistance and convenient operation; the discharge concentration of ammonia nitrogen is less than 3 mg/L and phosphorus is less than 0.25 mg/L, which meets the comprehensive discharge standard of the Ministry of Environmental Protection, simple process, low cost and no waste gas discharge.

【技术实现步骤摘要】
一种含氨氮、磷废水的处理装置及方法
本专利技术涉及一种废水的处理装置及方法,具体涉及一种含氨氮、磷废水的处理装置及方法。
技术介绍
锌、锰、钨等金属冶炼或加工领域会产生大量的含氨氮、磷废水,若直接排放将引起水体大面积的富营养化,导致水环境恶化,直接威胁着人类健康。特别是,一些工业排放的氨氮和磷废水成分复杂,毒性强,又具有很强的致癌性,从而进一步加深水体的污染。与此同时,也给给水工程带来很大的困难,出现水质恶化,形成生物垢堵塞管道及设备,影响热效益等问题。目前,去除氨氮的方法主要有生物法、化学沉淀法、吹脱法、折点加氯法、膜截留法、离子交换法和电解催化氧化法等。虽然生物法运行成本低,但是,微生物需要培养驯化,且生物处理占地面积大,温度要求严格;而化学沉淀法和吹脱法成本高,且难达标;膜截留法对水质要求高,易结垢堵塞,增加处理成本;电解催化氧化法虽然占地面积小,氨氮处理反应速度,废水处理后的氨氮或总磷指标可稳定达到0.5mg/L以下,但存在工艺过程较难控制,处理成本较高,阴极材料不耐腐蚀,氨氮或总磷指标难以同时达标等缺陷。CN108751325A公开了一种氨氮废水处理系统及氨氮废水处理方法,CN108793518A公开了一种氨氮废水处理方法及装置,CN108249645A公开了一种氨氮废水处理系统,CN104230061A公开了一种氨氮废水催化氧化处理方法,均是采用电解法处理氨氮废水的装置或方法,它们具有的共同的技术缺陷是:阴极材料不耐腐蚀,成本高,电解槽未完全密封,导致产生的废气向外扩散,污染环境。CN107857426A公开了一种含磷废水综合处理方法,是用高锰酸钾将废水中的有机磷物质氧化转化为无机磷,过滤除去杂质,但最大的技术缺陷是成本高。CN106186461A公开了一种氨氮废水的处理方法,具体步骤为:(1)将钠基膨润土、粉煤灰、聚甲醛和待处理氨氮废水混合,在转速200~300r/min下搅拌1~2小时,过滤,去除滤渣;(2)加入六水合氯化镁和十二水磷酸氢二钠,超声振荡20~40分钟,同时用氢氧化钠溶液调节pH值;(3)加入硅酸钠、骨胶和海藻酸钠,加热至70~80℃搅拌10~20分钟,静止30~60分钟,过滤,去除滤渣;(4)将水通过铁碳微电解柱。但是,不足之处在于流程长,会产生废渣,同时需要加热废水到75℃,能耗较大。CN107487814A公开了一种高氨氮高磷化废水资源化的电化学方法,包括从废水中回收磷产生磷酸盐的方法和从废水中回收氮磷及重金属的方法。但是,上述方法的缺点是需要消耗金属铁、铝或镁,成本高,并且只能处理含正磷酸盐的废水,如果废水中含有亚磷酸或次磷酸盐时,该方法不能处理,也就无法去除氨氮;至于电解重金属离子,也会存在问题,因为电解法除重金属废水不能达标排放,必须进一步加碱和药剂沉淀过滤处理后,才能达标排放。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,克服现有技术存在的上述缺陷,提供一种结构简单,阴极耐腐蚀,操作方便,成本低,适宜于工业化生产的含氨氮、磷废水的处理装置。本专利技术进一步要解决的技术问题是,克服现有技术存在的上述缺陷,提供一种氨氮、磷排放达标,工艺简单、灵活可控,成本低,无废气排放污染,环境友好,适宜于工业化生产的含氨氮、磷废水的处理方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下:一种含氨氮、磷废水的处理装置,包括废水池、pH值调节单元、高位槽、电解液配料装置和电解催化氧化单元;所述废水池通过水泵与pH值调节单元连接;所述pH值调节单元与高位槽连接;所述高位槽分别与电解液配料装置以及电解催化氧化单元一端下部的进水口连接;所述电解液配料装置与电解催化氧化单元一端下部的进水口连接;所述电解催化氧化单元的出水口设置于电解催化氧化单元另一端的上部。电解催化氧化单元采取下进上出的方法,可以实现废水的连续处理,稳定达标排放。本专利技术装置的工艺过程为:将废水池中的含氨氮、磷废水通过水泵泵入pH值调节单元,调节废水的pH值至碱性后,碱性废水导入高位槽储存,然后,一部分碱性废水从高位槽流入电解液配料装置配制电解液,电解液配料装置中的电解液和高位槽中剩余部分碱性废水通过电解催化氧化单元一端下部的进水口混合流入电解催化氧化单元,进行电解催化氧化反应,电解催化氧化单元另一端上部的出水口排放达标废水。优选地,所述电解催化氧化单元为密封装置。优选地,所述电解催化氧化单元顶部的排气口与尾气吸收塔下部的进气口连接。优选地,所述废水池与尾气吸收塔的喷淋装置连接。优选地,所述尾气吸收塔下部的出水口与废水池连接。当设有尾气吸收塔时,电解催化氧化单元排放的尾气从电解催化氧化单元顶部的排气口导入尾气吸收塔下部的进气口,废水池中的含氨氮、磷废水通过尾气吸收塔的喷淋装置对尾气进行喷淋,吸收了尾气的喷淋液通过尾气吸收塔下部的出水口导回废水池中。优选地,所述pH值调节单元中设有搅拌装置。优选地,所述高位槽相对于电解催化氧化单元的自流高度为≥0.5m。优选地,所述电解催化氧化单元设有搅拌装置和电极。优选地,所述电极以阳极为n片,阴极为n+1片,且阴阳极按照交替的方式相互平行设置。碱性废水连续进入电解催化氧化单元,水的流动减少了多级电极表面附近的浓差极化电阻,增加了氨和磷的电极反应的强度,同时溶解在水中的羟基自由基和次氯酸钙与水中的氨和含磷分子在电解催化氧化单元的流动过程中,增加了反应物分子的碰撞机会,进行氧化反应,把氨分解为氮气,把磷氧化成磷酸根生成磷酸钙沉淀物,因此,成本低,单耗小。优选地,所述阴极与阳极的间距为2.5~6.0cm。若阴极与阳极的间距过大,则电阻大,若阴极与阳极的间距过小,则可能发生短路。优选地,所述阳极为Ti/RuO2-IrO2-TiO2-Y2O3电极。所述电极能提高氧气的析出电位,防止过多的氧气的析出,降低氯气的析出电位,增加氯气的析出。优选地,所述阴极为石墨电极或哈氏合金C-276电极。所述电极抗氯离子氧化的能力强。优选地,所述Ti/RuO2-IrO2-TiO2-Y2O3电极氧化物中Ru、Ir、Ti、Y的摩尔比为20~25:10~15:60~70:0.1。优选地,所述Ti/RuO2-IrO2-TiO2-Y2O3电极的制备方法是:在纯金属钛板上,双面涂覆Ru、Ir、Ti和Y的氯化物混合浆料,烘干,再高温分解,重复操作涂覆、烘干、高温分解≥20次,即成。优选地,所述纯金属钛板的厚度为1~3mm。优选地,所述Ru、Ir、Ti和Y的氯化物混合浆料由Ru、Ir、Ti和Y的氯化物混合物与乙醇以质量体积比0.5~1.5:1调浆制成。优选地,所述烘干的温度为90~110℃,时间为0.4~0.6h。优选地,所述高温分解的温度为500~800℃,时间为15~25min。本专利技术进一步解决其技术问题所采用的技术方案是:一种含氨氮、磷废水的处理方法,将废水池中的含氨氮、磷废水泵入pH值调节单元,调节废水的pH值至碱性后,碱性废水导入高位槽储存,然后,一部分碱性废水从高位槽流入电解液配料装置配制电解液,电解液和高位槽中剩余部分碱性废水通过电解催化氧化单元一端下部的进水口,混合流入电解催化氧化单元中,进行电解催化氧化反应,电解催化氧化单元另一端上部的出水口排放达标废水。用碱性废水配制电解液,增加了氯气和次氯酸根的利用率,效率高,节能本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种含氨氮、磷废水的处理装置,其特征在于:包括废水池、pH值调节单元、高位槽、电解液配料装置和电解催化氧化单元;所述废水池通过水泵与pH值调节单元连接;所述pH值调节单元与高位槽连接;所述高位槽分别与电解液配料装置以及电解催化氧化单元一端下部的进水口连接;所述电解液配料装置与电解催化氧化单元一端下部的进水口连接;所述电解催化氧化单元的出水口设置于电解催化氧化单元另一端的上部。

【技术特征摘要】
1.一种含氨氮、磷废水的处理装置,其特征在于:包括废水池、pH值调节单元、高位槽、电解液配料装置和电解催化氧化单元;所述废水池通过水泵与pH值调节单元连接;所述pH值调节单元与高位槽连接;所述高位槽分别与电解液配料装置以及电解催化氧化单元一端下部的进水口连接;所述电解液配料装置与电解催化氧化单元一端下部的进水口连接;所述电解催化氧化单元的出水口设置于电解催化氧化单元另一端的上部。2.根据权利要求1所述含氨氮、磷废水的处理装置,其特征在于:所述电解催化氧化单元为密封装置;所述电解催化氧化单元顶部的排气口与尾气吸收塔下部的进气口连接;所述废水池与尾气吸收塔的喷淋装置连接;所述尾气吸收塔下部的出水口与废水池连接。3.根据权利要求1或2所述含氨氮、磷废水的处理装置,其特征在于:所述pH值调节单元中设有搅拌装置;所述高位槽相对于电解催化氧化单元的自流高度为≥0.5m;所述电解催化氧化单元设有搅拌装置和电极。4.根据权利要求3所述含氨氮、磷废水的处理装置,其特征在于:所述电极以阳极为n片,阴极为n+1片,且阴阳极按照交替的方式相互平行设置;所述阴极与阳极的间距为2.5~6.0cm;所述阳极为Ti/RuO2-IrO2-TiO2-Y2O3电极;所述阴极为石墨电极或哈氏合金C-276电极。5.根据权利要求4所述含氨氮、磷废水的处理装置,其特征在于:所述Ti/RuO2-IrO2-TiO2-Y2O3电极氧化物中Ru、Ir、Ti、Y的摩尔比为20~25:10~15:60~70:0.1;所述Ti/RuO2-IrO2-TiO2-Y2O3电极的制备方法是:在纯金属钛板上,双面涂覆Ru、Ir、Ti和Y的氯化物混合浆料,烘干,再高温分解,重复操作涂覆、烘干、高温分解≥20次,即成;所述纯金属钛板的厚度为1~3mm;所述Ru、Ir、Ti和Y的氯化物混合浆料由Ru、Ir、Ti和Y的氯化物混合物与乙醇以质量体积比0.5~...

【专利技术属性】
技术研发人员:楚广银瑰夏邵峰楚盛
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:湖南,43

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