本实用新型专利技术公开一种同步脱氮除磷且实现产能的装置，本实用新型专利技术的装置中阴、阳极分别采用镁电极和空气电极，可选用厌氧消化废水和化抛废水调配为电解液。在反应过程中，由于电势差使镁阳极失去电子变成可溶的镁离子，镁离子与废水中的磷酸根离子和铵根离子生成鸟粪石沉淀；镁阳极失去的电子经外接导线传至空气阴极从而产生电。本实用新型专利技术以镁电极原位生成的镁离子进行脱氮除磷，在不加入其他药品的前提下，实现了废水脱氮除磷，同时还可回收废水中的氮磷资源和电能。中的氮磷资源和电能。中的氮磷资源和电能。
【技术实现步骤摘要】
一种同步脱氮除磷且实现产能的装置
[0001]本技术涉及含氨氮和磷废水处理
，具体涉及一种同步脱氮除磷且实现产能的装置。
技术介绍
[0002]水体富营养化的指标有三类：环境因子、生物因子和营养因子，其中营养因子是水体富营养化的根本原因，而在营养因子中，氮磷元素是最有影响的存在，其中氮元素的影响尤为显著。如何将废水中的氮磷去除并进行资源化利用是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0003]为解决现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种同步脱氮除磷且实现产能的装置，本技术不仅能够将废水中的氮磷元素进行有效去除，还能够将氮磷元素变废为宝，以鸟粪石的形式回收。
[0004]本技术采用的技术方案如下：
[0005]一种同步脱氮除磷且实现产能的装置，包括反应罐、冷却罐、水泵和吸热管，反应罐中设有镁阳极和空气阴极，镁阳极设置于反应罐的内腔，镁阳极上连接有导电刚性杆，导电刚性杆贯穿反应罐的顶部，导电刚性杆的顶部连接有转子；吸热管盘旋绕设在反应罐的外部，吸热管的一端与反应罐的底部连通，吸热管的另一端与冷却罐连通其且连通点低于反应罐中的液面，空气阴极呈盘旋状设置于反应罐的内表面且位于吸热管形成的螺距之间的区域；转子的一个电极与导电刚性杆连接，转子的另一个电极与空气阴极连接；反应罐的底部设有产物排放口，顶部设有第一入水口；水泵的入口与冷却罐连接，水泵的出口与第一入水口连接。
[0006]优选的，反应罐的顶部设有刮镁片装置，刮镁片装置上设有供镁阳极以及导电刚性杆进出的孔隙，刮镁片装置上在孔隙处设有能够去除镁阳极表面因反应产生的钝化层的刮除装置。
[0007]优选的，刮镁片装置包括盖体，所述盖体与反应罐的顶部连接，所述孔隙开设于盖体上；刮除装置包括固定刀片、活动刀片以及弹簧，固定刀片和活动刀片的刀刃正对且分别设置于孔隙的两侧，固定刀片与盖体固定连接，弹簧的两端分别与活动刀片以及盖体连接，弹簧用于为活动刀片施加使活动刀片向固定刀片运动的力，活动刀片上连接有推钮，盖体上开设有供推钮移动的推轨，推钮的移动方向与弹簧的轴线平行，所述第一入水口开设于盖体上。
[0008]优选的，反应罐包括圆柱形池体和圆台形产物收集斗，圆台形产物收集斗的大端与圆柱形池体的底部连接，产物排放口设置于圆台形产物收集斗的小端，吸热管设置于圆柱形池体的外部，空气阴极设置于圆柱形池体的内表面，镁阳极位于圆柱形池体的内腔，吸热管的一端与圆柱形池体的底部连通。
[0009]优选的，圆台形产物收集斗的倾角为55
°
～60
°
。
[0010]优选的，圆柱形池体的容积与镁阳极的表面积比是1：(0.08～0.11)，圆柱形池体的容积与空气阴极的表面积比是1：(0.9～1.2)。
[0011]优选的，吸热管缠绕高度占圆柱形池体高度的83％～86％，空气阴极的缠绕高度占圆柱形池体的74％～77％。
[0012]优选的，导电刚性杆采用不锈钢棒，不锈钢棒、镁阳极的中心轴以及反应罐的轴线同轴。
[0013]本技术具有如下有益效果：
[0014]本技术同步脱氮除磷且实现产能的装置的阳极采用镁阳极，其电解液可采用厌氧消化废水和化抛废水调配而成的电解液，在反应进行时，镁电极失电子得到镁离子，并与电解液中的铵根离子和磷酸根离子结合生成鸟粪石沉淀，除了同步实现脱氮除磷之外，还获得了鸟粪石这一缓释肥料，带来了经济效益。反应罐外表面盘旋缠绕了吸热管，减缓了因反应罐中反应温度升高对空气阴极性质的影响；再有，镁电极和导电刚性杆以及转子的结合对电解液的搅拌，既避免了导电刚性杆与导线的缠绕情况，也避免了反应罐内局部浓度过高或者过低现象的产生，使整个电池能够保持稳定的产电效能。镁作为地球上储量最丰富的轻金属元素之一，选用它作为阳极，可以大大减少成本；本技术采用单室发电，减少了对离子膜的使用，不仅减少经济损耗，还避免带来二次污染。本技术不仅可以同步脱氮除磷，实现资源回收利用，还可以产电，并将电能收集利用，符合绿色环保，绿色经济的理念。
[0015]进一步的，反应罐的顶部设有刮镁片装置，刮镁片装置能够去除镁阳极表面产物，在反应中期，镁阳极表面发生钝化时，可以及时去除镁阳极表面的钝化层,一方面可以有效缓解脱氮除磷效率的降低，另一方面还可以保证电池持续稳定放电。
附图说明
[0016]图1是本技术同步脱氮除磷且实现产能的装置的整体结构示意图；
[0017]图2是本技术同步脱氮除磷且实现产能的装置去除阳极表面产物装置的俯视图；
[0018]图3是图1中a
‑
a1截面示意图；
[0019]图4是图1中a
‑
a1垂直面的截面示意图；
[0020]图中：A
‑
反应区，B
‑
冷却区，1
‑
产物排放口，2
‑
产物收集斗，3
‑
圆柱形池体，4
‑
吸热管，5
‑
镁阳极，6
‑
空气阴极，7
‑
不锈钢棒，8
‑
转子，9
‑
导线，10
‑
电信号采集器，11
‑
电阻，12
‑
刮镁片装置，12
‑1‑
螺丝钉，12
‑2‑
第一入水口，12
‑3‑1‑
固定刀片，12
‑3‑2‑
活动刀片，12
‑4‑
孔隙，12
‑5‑
弹簧，12
‑6‑
上盖，12
‑7‑
推轨，12
‑8‑
下盖，12
‑9‑
推钮，13
‑
水泵，14
‑
第一管道，15
‑
第二管道，16
‑
出水口，17
‑
第二入水口。
具体实施方式
[0021]下面结合具体附图和实施例对本技术做进一步说明。若没有特殊说明或冲突，各优选实施方式可以任意组合。
[0022]如图1
‑
图4所示，本技术同步脱氮除磷且实现产能的装置，包括反应罐、冷却
罐、水泵13和吸热管4，反应罐中设有镁阳极5和空气阴极6，镁阳极5设置于反应罐的内腔，镁阳极5上连接有导电刚性杆，导电刚性杆贯穿反应罐的顶部，导电刚性杆的顶部连接有转子8；吸热管4盘旋绕设在反应罐的外部，吸热管4的一端与反应罐的底部连通，吸热管4的另一端与冷却罐连通其且连通点低于反应罐中的液面；空气阴极6和吸热的长管4分别位于反应罐的内表面和外表面相错缠绕，即条形的空气阴极6呈盘旋状设置于反应罐的内表面且位于吸热管4形成的螺距之间的区域；转子8的一个电极与导电刚性杆连接，转子8的另一个电极与空气阴极6连接；反应罐的底部设有产物排放口1，顶部设有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种同步脱氮除磷且实现产能的装置，其特征在于，包括反应罐、冷却罐、水泵(13)和吸热管(4)，反应罐中设有镁阳极(5)和空气阴极(6)，镁阳极(5)设置于反应罐的内腔，镁阳极(5)上连接有导电刚性杆，导电刚性杆贯穿反应罐的顶部，导电刚性杆的顶部连接有转子(8)；吸热管(4)盘旋绕设在反应罐的外部，吸热管(4)的一端与反应罐的底部连通，吸热管(4)的另一端与冷却罐连通其且连通点低于反应罐中的液面，空气阴极(6)呈盘旋状设置于反应罐的内表面且位于吸热管(4)形成的螺距之间的区域；转子(8)的一个电极与导电刚性杆连接，转子(8)的另一个电极与空气阴极(6)连接；反应罐的底部设有产物排放口(1)，顶部设有第一入水口(12
‑
2)；水泵(13)的入口与冷却罐连接，水泵(13)的出口与第一入水口(12
‑
2)连接。2.根据权利要求1所述的一种同步脱氮除磷且实现产能的装置，其特征在于，反应罐的顶部设有刮镁片装置(12)，刮镁片装置(12)上设有供镁阳极(5)以及导电刚性杆进出的孔隙(12
‑
4)，刮镁片装置(12)上在孔隙(12
‑
4)处设有能够去除镁阳极(5)表面因反应产生的钝化层的刮除装置。3.根据权利要求2所述的一种同步脱氮除磷且实现产能的装置，其特征在于，刮镁片装置(12)包括盖体，所述盖体与反应罐的顶部连接，所述孔隙(12
‑
4)开设于盖体上；刮除装置包括固定刀片(12
‑3‑
1)、活动刀片(12
‑3‑
2)以及弹簧(12
‑
5)，固定刀片(12
‑3‑
1)和活动刀片(12
‑3‑
2)的刀刃正对且分别设置于孔隙(12
‑
4)的两侧，固定刀片(12
‑3‑
1)与盖体固定连接，弹簧(12
‑
5)的两端分别与活动刀片(12
‑3‑
【专利技术属性】
技术研发人员：王茹，李杏泽，张海涵，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：
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