一种带氮磷回收的超声三维电化学除藻治理系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种带氮磷回收的超声三维电化学除藻治理系统和方法，它涉及水环境治理和污水处理技术领域。进水系统连接至三维电化学系统，活性炭加药系统、活性炭回收系统均与三维电化学系统相连接，活性炭回收系统还与活性炭加药系统相连接，三维电化学系统与过滤系统相连接，过滤系统由集水池、初级过滤系统和精密过滤系统组成，初级过滤系统连接至集水池进水端，集水池出水端与精密过滤系统相连，精密过滤系统与电渗析系统相连接，电渗析系统与鸟粪石生成系统相连。本发明专利技术实现藻类去除过程中对藻类中相对丰富的氮、磷等营养元素进行回收，避免水华重复形成的恶性循环，去除效率高，清洁环保，保护水生态系统健康，应用前景广阔。应用前景广阔。应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种带氮磷回收的超声三维电化学除藻治理系统和方法
[0001]

[0002]本专利技术涉及的是水环境治理和污水处理
，具体涉及一种可以进行氮、磷回收的超声三维电化学除藻应急治理系统和方法。

技术介绍

[0003]随着我国经济的迅速发展，大量的氮、磷等污染物被排放至水体中，造成我国水资源的严重污染和水环境的恶化。根据2020年5月18日中国生态环保部公布的《中国环境公报》可以看出：开展营养状态监测的107个重要湖泊(水库)中，贫营养状态湖泊(水库)占9.3%，中营养状态占62.6%，轻度富营养状态占22.4%，中度富营养状态5.6%，其中滇池、太湖、巢湖等水体仍然存在不同程度的富营养化。水体富营养化的直观表象就是藻类爆发性生长，发生水华，导致水体水质恶化，严重危害水体自然生态环境。实际上藻类大量生长是对水体中的氮、磷等营养元素过量的一种应激现象，其生长过程中会吸收大量的氮、磷等营养元素，因此藻类中含有丰富的氮和磷。常规除藻技术，如混凝除藻、气浮除藻等，去除藻类过程中具有需要添加化学药剂易造成二次污染、去除效率相对较低等缺点；而新型除藻技术，如高级氧化除藻、电化学除藻等技术，去除藻类过程中又受到反应时间长和自然水体电导率低导致除藻效率受到制约，而且不论是常规除藻技术还是新型除藻技术对于藻类中相对丰富的氮、磷元素均无法处理，只能随之排放至环境，无法彻底解决水体水化问题，可能造会形成恶性循环。
[0004]为了解决除藻技术中存在的去除效率低、存在二次污染、反应时间长、水体电导率低导致除藻效率低以及水体中的营养元素无法完全去除造成恶性循环等问题，弥补藻类去除技术的不足，设计一种新型的可以进行氮、磷回收的超声三维电化学除藻应急治理系统和方法尤为必要。

技术实现思路

[0005]针对现有技术上存在的不足，本专利技术目的是在于提供一种带氮磷回收的超声三维电化学除藻治理系统和方法，结构设计合理，去除效率高，清洁环保，实现藻类去除过程中对藻类中相对丰富的氮、磷等营养元素进行回收，避免水华重复形成的恶性循环，易于推广使用。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种带氮磷回收的超声三维电化学除藻治理系统，包括三维超声电化学系统、活性炭加药及回收系统、过滤系统和氮磷回收系统，所述的三维超声电化学系统由进水系统、三维电化学系统和超声系统组成，所述的活性炭加药及回收系统由活性炭加药系统和活性炭回收系统组成，所述的氮磷回收系统由电渗析系统和鸟粪石生成系统组成；进水系统连接至三维电化学系统，活性炭加药系统与三维电化学系统相连接，将活性炭颗粒加入电化学系统中形成三维电化学系
统，活性炭回收系统也与三维电化学系统相连接，将三维电化学系统排出的活性炭颗粒进行清洗、回收，活性炭回收系统还与活性炭加药系统相连接，其作用是将活性炭回收系统清洗、回收的活性炭颗粒输入活性炭加药系统进行二次使用；三维电化学系统与过滤系统相连接，所述的过滤系统由集水池、初级过滤系统和精密过滤系统组成，初级过滤系统连接至集水池的进水端，受污染水体经过三维超声电化学系统处理后，进入初级过滤系统，经过初级过滤系统过滤后进入集水池，集水池的出水端与精密过滤系统相连，精密过滤系统与电渗析系统相连接，受污染水体从集水池中进入精密过滤系统，经过精密过滤系统过滤后进入电渗析系统，电渗析系统与鸟粪石生成系统相连。
[0007]作为优选，所述的进水系统由格栅、进水泵、第一阀门、第一流量计组成，格栅放置在进水泵的前端进水侧，进水泵与三维电化学系统相连接，进水泵与三维电化学系统连接的管道上安装有用于调节和控制系统进水流量的第一阀门、第一流量计。
[0008]作为优选，所述的三维电化学系统包括有稳流器、第一搅拌器、三维电化学反应器、阴极板、阳极板，三维电化学反应器中安装有第一搅拌器，阴极板、阳极板交错排列，放置在三维电化学反应器中，相邻极板的间隔为1.5cm，稳流器的正极、负极分别与阳极板、阴极板相连接，所述的阴极板采用不锈钢阴极板，阳极板采用钛基铂电极阳极板。
[0009]作为优选，所述的活性炭加药系统包括有活性炭加药泵、第二搅拌器、活性炭加药桶、第二阀门、第二流量计，活性炭加药桶中安装有第二搅拌器，活性炭加药桶通过活性炭加药泵与三维电化学系统的三维电化学反应器相连通，活性炭加药泵与三维电化学反应器连接的管道上安装有第二阀门、第二流量计。
[0010]作为优选，所述的活性炭回收系统包括有第三阀门、活性炭回收泵、第三搅拌器、清洗池、活性炭循环泵、潜水泵、第四阀门，清洗池中安装有第三搅拌器，清洗池通过活性炭回收泵与三维电化学系统中三维电化学反应器的底部相连通，活性炭回收泵与三维电化学反应器连接的管道上安装有第三阀门，清洗池中放置有活性炭循环泵，通过活性炭循环泵与活性炭加药系统相连接，潜水泵放置在清水池中，清水池通过潜水泵与清洗池连通，潜水泵与清洗池连接的管道上安装有第四阀门。
[0011]作为优选，所述的超声系统包括有超声发生装置、第一换能器和第二换能器，第一换能器放置在三维电化学系统的三维电化学反应器内，通过超声波处理水体中的藻类，强化藻类及其释放物处理效果，第二换能器放置在活性炭回收系统中，用于清洗活性炭颗粒表面附着的杂质，第一换能器、第二换能器均连接至超声发生装置。
[0012]作为优选，所述的初级过滤系统由离心泵、第五阀门、第三流量计、石英砂过滤器、第六阀门、活性炭过滤器、第七阀门，离心泵的进端与三维电化学系统的三维电化学反应器相连接，离心泵的出口依次通过石英砂过滤器、活性炭过滤器连接至集水池，所述的离心泵与石英砂过滤器连接的管道上安装有第五阀门、第三流量计，石英砂过滤器与活性炭过滤器连接的管道上安装有第六阀门，活性炭过滤器与集水池连接的管道上安装有第七阀门。
[0013]作为优选，所述的精密过滤系统由第八阀门、第四流量计、增压泵和精密过滤器组成，增压泵的进端与集水池相连接，增压泵与集水池连接的管道上安装有控制进水流量的第八阀门、第四流量计，增压泵的出口通过精密过滤器接至电渗析系统中的电渗析反应器。
[0014]作为优选，所述的电渗析系统包括有稳压器、电渗析反应器、第九阀门、第五流量计、第十阀门，电渗析反应器与稳压器相连，电渗析反应器与清水池相连通，电渗析反应器
与清水池连接的管道上安装有控制流量的第九阀门、第五流量计，电渗析反应器产生的去离子水通过管道进入清水池进行回用或排放；电渗析反应器还与鸟粪石生成系统中的鸟粪石反应器相连通，电渗析反应器与鸟粪石反应器连接的管道上安装有第十阀门。
[0015]作为优选，所述的鸟粪石生成系统包括有第四搅拌器、鸟粪石反应器、氯化镁加药桶、氯化镁加药泵、第十一阀门、第六流量计，鸟粪石反应器上安装有第四搅拌器，氯化镁加药桶通过氯化镁加药泵与鸟粪石反应器相连通，氯化镁加药泵与鸟粪石反应器连接的管道上安装有控制氯化镁溶液加药量的第十一阀门、第六流量计，电渗析反应器产生的浓水直接排入鸟粪石反应器，与加入的氯化镁溶液在合适的条件下生成鸟粪石；所述的鸟粪石反应器通过离子上清本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带氮磷回收的超声三维电化学除藻治理系统，其特征在于，包括三维超声电化学系统、活性炭加药及回收系统、过滤系统(6)和氮磷回收系统，所述的三维超声电化学系统由进水系统(1)、三维电化学系统(3)和超声系统(5)组成，所述的活性炭加药及回收系统由活性炭加药系统(2)和活性炭回收系统(4)组成，所述的氮磷回收系统由电渗析系统(9)和鸟粪石生成系统(10)组成；进水系统(1)连接至三维电化学系统(3)，活性炭加药系统(2)、活性炭回收系统(4)均与三维电化学系统(3)相连接，活性炭回收系统(4)还与活性炭加药系统(2)相连接，三维电化学系统(3)与过滤系统(6)相连接，所述的过滤系统(6)由集水池(6-1)、初级过滤系统(7)和精密过滤系统(8)组成，初级过滤系统(7)连接至集水池(6-1)的进水端，集水池(6-1)的出水端与精密过滤系统(8)相连，精密过滤系统(8)与电渗析系统(9)相连接，电渗析系统(9)与鸟粪石生成系统(10)相连。2.根据权利要求1所述的一种带氮磷回收的超声三维电化学除藻治理系统，其特征在于，所述的进水系统(1)由格栅(1-1)、进水泵(1-2)、第一阀门(1-3)、第一流量计(1-4)组成，格栅(1-1)放置在进水泵(1-2)的前端进水侧，进水泵(1-2)与三维电化学系统(3)相连接，进水泵(1-2)与三维电化学系统(3)连接的管道上安装有用于调节和控制系统进水流量的第一阀门(1-3)、第一流量计(1-4)。3.根据权利要求1所述的一种带氮磷回收的超声三维电化学除藻治理系统，其特征在于，所述的三维电化学系统(3)包括有稳流器(3-1)、第一搅拌器(3-2)、三维电化学反应器(3-3)、阴极板(3-4)、阳极板(3-5)，三维电化学反应器(3-3)中安装有第一搅拌器(3-2)，阴极板(3-4)、阳极板(3-5)交错排列，放置在三维电化学反应器(3-3)中，相邻极板的间隔为1.5cm，稳流器(3-1)的正极、负极分别与阳极板(3-5)、阴极板(3-4)相连接，所述的阴极板(3-4)采用不锈钢阴极板，阳极板(3-5)采用钛基铂电极阳极板。4.根据权利要求1所述的一种带氮磷回收的超声三维电化学除藻治理系统，其特征在于，所述的活性炭加药系统(2)包括有活性炭加药泵(2-1)、第二搅拌器(2-2)、活性炭加药桶(2-3)、第二阀门(2-4)、第二流量计(2-5)，活性炭加药桶(2-3)中安装有第二搅拌器(2-2)，活性炭加药桶(2-3)通过活性炭加药泵(2-1)与三维电化学系统(3)的三维电化学反应器(3-3)相连通，活性炭加药泵(2-1)与三维电化学反应器(3-3)连接的管道上安装有第二阀门(2-4)、第二流量计(2-5)；所述的活性炭回收系统(4)包括有第三阀门(4-1)、活性炭回收泵(4-2)、第三搅拌器(4-3)、清洗池(4-4)、活性炭循环泵(4-5)、潜水泵(4-6)、第四阀门(4-7)，清洗池(4-4)中安装有第三搅拌器(4-3)，清洗池(4-4)通过活性炭回收泵(4-2)与三维电化学系统(3)中三维电化学反应器(3-3)的底部相连通，活性炭回收泵(4-2)与三维电化学反应器(3-3)连接的管道上安装有第三阀门(4-1)，清洗池(4-4)中放置有活性炭循环泵(4-5)，通过活性炭循环泵(4-5)与活性炭加药系统(2)相连接，潜水泵(4-6)放置在清水池(11)中，清水池(11)通过潜水泵(4-6)与清洗池(4-4)连通，潜水泵(4-6)与清洗池(4-4)连接的管道上安装有第四阀门(4-7)。5.根据权利要求1所述的一种带氮磷回收的超声三维电化学除藻治理系统，其特征在于，所述的超声系统(5)包括有超声发生装置(5-1)、第一换能器(5-2)和第二换能器(5-3)，第一换能器(5-2)放置在三维电化学系统(3)的三维电化学反应器(3-3)内，第二换能器(5-3)放置在活性炭回收系统(4)中，第一换能器(5-2)、第二换能器(5-3)均连接至超声发生装
置(5-1)。6.根据权利要求1所述的一种带氮磷回收的超声三维电化学除藻治理系统，其特征在于，所述的初级过滤系统(7)由离心泵(7-1)、第五阀门(7-2)、第三流量计(7-3)、石英砂过滤器(7-4)、第六阀门(7-5)、活性炭过滤器(7-6)、第七阀门(7-7)，离心泵(7-1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彪，申彪，魏新颜，刘垚，杨轲，
申请(专利权)人：深圳源域生态科创中心有限公司，
类型：发明
国别省市：