污水中磷氮电解净化系统及载体技术方案

污水中磷氮电解净化系统及载体，包括电解除磷氮系统、氨吹脱系统、氨吸收系统和控制系统，电解除磷氮系统包括双极电解室、质子交换膜、阳极电解板、阴极电解板、第一抽水泵、第二抽水泵、液位传感器、pH计和搅拌电机；氨吹脱系统包括氨吹脱室、曝气泵、液位传感器、气压传感器、第三抽水泵、净化水排水管和第三电磁阀；氨吸收系统包括氨吸收室和氨吸收剂；控制系统包括功能室、蓄电池、控制器、显示器、键盘、继电器模组和模数转换模块。该系统利用电化学法处理污水，避免化学物质的直接投加，以船体为载体，可投送至目标区域进行污水净化作业。可投送至目标区域进行污水净化作业。可投送至目标区域进行污水净化作业。

【技术实现步骤摘要】
污水中磷氮电解净化系统及载体


[0001]本技术涉及污水处理
，具体涉及污水中磷氮电解净化系统及载体。

技术介绍

[0002]滇池是云贵高原上的一颗明珠，可是近20年来，随着经济发展和城市规模的扩大，人们的日常生活污水以及工业生产污水的排放加重了生态流域环境压力，水体受到污染，导致湖泊严重富营养化，滇池面临着水体污染与水资源短缺的双重困难。
[0003]滇池地处昆明城市下游，是滇池盆地最低凹地带，入滇池主要径流水系有12个，主要入湖河流34条，在自然演化的漫长岁月里，由于气候变暖，雨水减少，湖面缩小，水深变浅，内源污染物堆积，污染严重，滇池历经多年的污染积累和生态破坏，承载了超出自身净化能力数倍的污染负荷。除了自然原因造成滇池水污染以外，还有人为原因造成的污染如农药的大量使用形成滇池水质富营养化达到V类地表水标准。
[0004]滇池水的污染问题已经引起了社会的重视，但目前的治理方法并不能十分有效的治理滇池水，其主要的原因就是无法有效的去除滇池水中的氮磷。目前，滇池中污水的处理方式主要集中于以下形式：1、投入净水剂，利用净水剂的络合作用，将水体中游离的重金属离子等络合成聚合体，随后沉降至水体底部；2、利用除藻作业船进行过滤除藻，减轻水面的富营养化；3、建立污水处理厂，将滇池中的水抽吸至处理厂后进行全面净化，随后再排入滇池中。其中，向滇池中投入净水剂虽可快速地降低污水中的重金属离子，但是，净水剂的引入是否会导致水体的二次污染、对环境是否友好仍有待观察；利用除藻作业船可缓解水面蓝藻爆发的压力，然而，污水中的多余氮磷并无法有效除去；污水处理厂的污水处理效果最好，但是，污水处理厂一般只能处理近厂区的污水，远离厂区的污水难以汲取处理，净水效率低。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本技术提供了污水中磷氮电解净化系统，包括：
[0006]电解除磷氮系统，包括双极电解室，所述双极电解室中固定有质子交换膜，质子交换膜将双极电解室分隔成阳极电解室和阴极电解室，阳极电解室内固定有阳极电解板，阴极电解室内固定有阴极电解板，双极电解室顶部固定有第一抽水泵和第二抽水泵，第一抽水泵和第二抽水泵通过污水抽水管向阳极电解室和阴极电解室中抽入污水，阳极电解室的顶部固定有液位传感器、pH计和搅拌电机，阴极电解室的顶部固定有液位传感器和pH计；
[0007]氨吹脱系统，包括氨吹脱室，所述氨吹脱室的顶部固定有第三抽水泵、曝气泵、液位传感器和气压传感器，第三抽水泵通过T型连接管分别与阳极室抽水管和阴极室抽水管连接，第三抽水泵通过阳极室抽水管和阴极室抽水管将阳极电解室和阴极电解室中的电解净化水抽吸至氨吹脱室中，阳极室抽水管和阴极室抽水管上分别固定有第一电磁阀和第二电池阀，氨吹脱室的底部设有净化水排水管，净化水排水管上固定有第三电磁阀；
[0008]氨吸收系统，包括氨吸收室，氨吸收室中盛有氨吸收剂，氨吸收室与氨吹脱室之间
设有通气管；
[0009]控制系统，包括功能室，功能室中固定有蓄电池、控制器、显示器、键盘、第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器、第九继电器和模数转换模块，所述液位传感器、pH计和气压传感器均与模数转换模块连接，模数转换模块与控制器连接，控制器通过第一继电器与第一抽水泵连接，控制器通过第二继电器与第二抽水泵连接，控制器通过第三继电器与第三抽水泵连接，控制器通过第四继电器与曝气泵连接，控制器通过第五继电器与第一电磁阀连接，控制器通过第六继电器与第二电磁阀连接，控制器通过第七继电器与第三电磁阀连接，控制器通过第八继电器与搅拌电机连接，控制器通过第九继电器与电解电极板连接。
[0010]进一步的，所述阳极电解板采用含镁阳极电解板，阴极电极板采用石墨阴极电极板，所述氨吸收剂选用稀硫酸溶液。
[0011]污水中磷氮电解净化方法，包括以下步骤：
[0012]S1、电解除磷氮的步骤；
[0013]S2、氨吹脱的步骤；
[0014]S3、氨吸收的步骤；
[0015]其中，
[0016]在步骤S1中，第一抽水泵和第二抽水泵得到抽水指令后，第一抽水泵和第二抽水泵分别向阳极电解室和阴极电解室中抽入污水至达到设定水位时停止泵吸，搅拌电机通电后开始搅拌，阳极电解板电解出镁离子，镁离子与水中的磷和氨发生化学反应生成磷酸氨镁，磷酸氨镁结晶附着与阳极电解板上，到达去除水中磷和氮的目的；
[0017]在步骤S2中，第三抽水泵得到抽水指令后将阳极电解室和阴极电解室中的电解净化水抽吸至氨吹脱室中，第三抽水泵在达到设定水位时停止泵吸，曝气泵向电解净化水中吹入空气，电解净化水中的氨离子和游离氨逸出并聚集于氨吹脱室的顶部；
[0018]在步骤S3中，氨气进入氨吸收室，氨气与氨吸收剂发生化学反应而被吸收。
[0019]进一步的，在所述步骤S1中，镁离子与水中的磷和氨发生化学反应生成磷酸氨镁的过程如下：
[0020]MgO+H3PO4＝MgHPO4+H2O
ꢀꢀꢀ
(1)
[0021]MgHPO4+NH3+H2O＝MgNH4PO4·
H2O
ꢀꢀꢀ
(2)
[0022]进一步的，在所述步骤S2中，电解净化水中的铵离子逸出的过程如下：
[0023][0024]进一步的，在所述步骤S3中，氨气与氨吸收剂发生化学反应的过程如下：
[0025]H2SO4+NH3＝NH4HSO4ꢀꢀꢀ
(4)
[0026]H2SO4+2NH3＝(NH4)2SO4ꢀꢀꢀ
(5)
[0027]2H2SO4+3NH3＝(NH4)2SO4+NH4HSO4ꢀꢀꢀ
(6)
[0028]其中，氨气和硫酸摩尔比≤1:1时，氨气与硫酸发生式(4)的化学反应，氨气和硫酸摩尔比≥2:1时，氨气与硫酸发生式(5)的化学反应，氨气和硫酸摩尔比在1:1与2:1之间时，氨气与硫酸发生式(6)的化学反应。
[0029]污水中磷氮电解净化系统的载体，为船体、集装箱或汽车中的一种。
[0030]本技术的有益效果如下：
[0031](1)本技术的电解除磷氮系统利用电化学法处理污水，避免了化学物质的直接投加(即不引入新的元素)、反应速度快，而且电场作用和气浮作用强化了污水混合效率；净化完成后残留的物质也可以进行二次利用，形成良性循环。
[0032](2)本技术的整个净化过程均采用自动化控制，避免人工带来的操作误差，同时减少人工的工作量和成本。
[0033](3)本技术的电解除磷氮系统可搭建于船体上，投送至目标区域进行滇池表面污水的净化，净化目标更为灵活。
[0034](4)由于本净化系统成本较低，便于大量建造通过集群净化的方式以完成大流域的水体表面富磷氮污水的净化工作。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.污水中磷氮电解净化系统，其特征在于，包括：电解除磷氮系统，包括双极电解室，所述双极电解室中固定有质子交换膜，质子交换膜将双极电解室分隔成阳极电解室和阴极电解室，阳极电解室内固定有阳极电解板，阴极电解室内固定有阴极电解板，双极电解室顶部固定有第一抽水泵和第二抽水泵，第一抽水泵和第二抽水泵通过污水抽水管向阳极电解室和阴极电解室中抽入污水，阳极电解室的顶部固定有液位传感器、pH计和搅拌电机，阴极电解室的顶部固定有液位传感器和pH计；氨吹脱系统，包括氨吹脱室，所述氨吹脱室的顶部固定有第三抽水泵、曝气泵、液位传感器和气压传感器，第三抽水泵通过T型连接管分别与阳极室抽水管和阴极室抽水管连接，第三抽水泵通过阳极室抽水管和阴极室抽水管将阳极电解室和阴极电解室中的电解净化水抽吸至氨吹脱室中，阳极室抽水管和阴极室抽水管上分别固定有第一电磁阀和第二电池阀，氨吹脱室的底部设有净化水排水管，净化水排水管上固定有第三电磁阀；氨吸收系统，包括氨吸收室，氨吸收室中盛有氨吸收剂，氨吸收室与氨吹脱室之间设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳娟娟，念吉克，黄靖，尹锐，樊宇航，吴高阳，杨学祥，张煌，高佳先，郑满红，李东阳，
申请(专利权)人：昆明理工大学津桥学院，
类型：新型
国别省市：