一種氨氮、總氮處理裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氨氮、總氮處理裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國城市化進程及工業(yè)的快速發(fā)展，水環(huán)境污染問題已引起人們的關(guān)注。大 量含有氮、磷的生活污水和工業(yè)廢水，流入江河、湖泊和地下水，對漁業(yè)用水，生活用水等水 體造成了嚴重的污染。城市污水污染已成為了制約我國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素之一。在此背 景下，國家環(huán)境保護總局于[2005]110號"關(guān)于嚴格執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》 的通知"中第一次提出，"為防止水域發(fā)生富營養(yǎng)化，城鎮(zhèn)生活污水處理廠出水排入國家和 省確定的重點流域及湖泊、水庫等封閉式、半封閉水域時，應(yīng)執(zhí)行《標準》中一級標準的A標 準"。2006年第21號公告提出再次重申了這個問題，這實際上在法規(guī)層面上將GB18918-2002 一級標準A標準的適用范圍直接擴大到絕大多數(shù)城鎮(zhèn)污水處理廠，城鎮(zhèn)污水處理廠一級A提 標改造在許多流域和省市大量實施。
[0003] 其中氨氮的排放標準為：5mg/L(水溫大于12°C)或者8mg/L(水溫低于12°C)，但在 回用于水質(zhì)要求更高或者排放到好于地表水m類環(huán)境功能的場合，城鎮(zhèn)污水處理廠二級出 水的氨氮、總氮仍需深度處理。
[0004] 目前，氨氮、總氮的深度處理方面，國內(nèi)外采用的方法有生物法，短程硝化一反硝 化法，厭氧氨氧化法，吹脫法，選擇性離子交換法，折點氯化法，化學沉淀法等。但是這些方 法均有各自的局限性，生物法處理氨氮廢水結(jié)果穩(wěn)定、處理費用較低、不產(chǎn)生二次污染，但 受溫度影響較大，在低溫條件下，處理效率低;短程硝化一反硝化法，厭氧氨氧化法等工藝， 對高濃度氨氮廢水處理效果較好，但其作用機理尚不明確，且在應(yīng)用上，工藝條件需進一步 研究。單一吹脫法應(yīng)用在高氨氮廢水的預(yù)處理上，其脫氮效率高，但因其在處理過程中需要 通入大量蒸汽，導(dǎo)致能耗偏高，吹脫出的氨氣，易造成二次污染，需強酸液吸收，且設(shè)備易結(jié) 垢；離子交換法具有工藝簡單、投資省去除率高的特點，適用于中低濃度的氨氮廢水（〈 500mg/L)，然而對于高濃度的氨氮廢水會因樹脂再生頻繁而造成操作困難;折點氯化法最 突出的優(yōu)點是在低濃度氨氮廢水中，通過合理的控制加氯量和對流量，去除廢水中的全部 氨氮，同時還能達到消毒目的，但其成本偏高，液氯存儲和使用有著嚴格的要求，副產(chǎn)物氯 胺和氯代有機物會造成水體污染?；瘜W沉淀法是根據(jù)廢水中污染物的性質(zhì)，投加相對應(yīng)的 化工原料，使氨氮轉(zhuǎn)化成沉淀物。如比較成熟的MAP法，即磷酸銨鎂法，是向高濃度氨氮廢水 中投加鎂離子、磷酸根離子，生成沉淀物鳥糞石?；瘜W沉淀法操作簡單，氨氮去除效率高，但 投加的額外離子，易造成二次污染，且在反應(yīng)過程中，對pH有著嚴格的要求，需要根據(jù)實時 情況即時調(diào)節(jié)pH，變相增加了處理成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種氨氮、總氮處理裝置及方法，旨在解決目前水環(huán)境中 氨氮、總氮污染情況嚴重的問題。
[0006] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，該氨氮、總氮處理裝置包括:高頻脈沖開關(guān)電源、導(dǎo)線、涂層 電極板、第一電吸附反應(yīng)池、第二電吸附反應(yīng)池、第一過渡水槽、第二過渡水槽、第一水栗、 第二水栗、硅膠管、廢水罐；
[0007] 采用的通電方式為加電一斷電一加電并輸出方波行脈沖直流電的高頻脈沖開關(guān) 電源的正、負極通過導(dǎo)線分別與涂層電極板相連接，涂層電極板相連接分別放置在第一電 吸附反應(yīng)池和第二電吸附反應(yīng)池中；第一電吸附反應(yīng)池的出水口通過硅膠管與第一過渡水 槽的入水口相連通，第一過渡水槽的出水口通過硅膠管與第二電吸附反應(yīng)池的入水口相連 通;第二電吸附反應(yīng)池的出水通過硅膠管與第二過渡水槽的入水口相連通，第二過渡水槽 的出水口通過硅膠管與第二水栗的入水口相連通，第二水栗的出水口通過硅膠管與廢水罐 相連通;廢水罐內(nèi)還通過硅膠管與第一水栗的入水口相連通，第一水栗的出水口通過硅膠 管與第一電吸附反應(yīng)池的入水口相連通。
[0008] 本發(fā)明還采取如下技術(shù)措施：
[0009] 所述的涂層電極板采用線切割技術(shù)對鈦合金板切割得到電極板，利用涂布法將配 置好的活性炭涂層均勻的涂在電極板上;活性炭涂層電極板的尺寸為250mmX 120mm，厚度 為2mm;在鈦板的120mm短邊的邊緣處，有20mm X 20mm的正方形凸起，凸起用于連接高頻脈沖 電源的正極或負極;在與凸起相對的鈦板另一端，設(shè)有用于廢水和洗脫液的流動的缺口，缺 口采用直徑為20mm的圓形缺口，圓形缺口的圓心位于距長邊、短邊各25mm處。
[0010] 所述的第一電吸附反應(yīng)池和第二電吸附反應(yīng)池采用有機玻璃的反應(yīng)器，第一電吸 附反應(yīng)池和第二電吸附反應(yīng)池的通過有機玻璃條隔開，相鄰的兩個有機玻璃之間固定有涂 層電極板;第一電吸附反應(yīng)池和第二電吸附反應(yīng)池上均設(shè)置有一個進水口和三個出水口； 第一電吸附反應(yīng)池和第二電吸附反應(yīng)池的內(nèi)部還設(shè)置有用于進行氨氮電吸附反應(yīng)的凹槽。
[0011] 所述的第一過渡水槽和第二過渡水槽的進水口、出水口的尺寸與第一電吸附反應(yīng) 池和第二電吸附反應(yīng)池相同。
[0012] 所述的廢水罐用于放置氨氮廢水、洗脫液中的一種。
[00?3 ]所述的硅膠管采用外徑為12mm，壁厚為1mm的硅膠管。
[0014]本發(fā)明另一目的在于提供一種氨氮、總氮處理方法，該方法包括以下步驟：
[0015]步驟一、將待處理廢水引入裝有涂層電極板的第一電吸附反應(yīng)池和第二電吸附反 應(yīng)池中；
[0016]步驟二、開啟高頻脈沖開關(guān)電源，進行電吸附反應(yīng)后廢水流回廢水罐，吸附時間為 10分鐘-25分鐘；
[0017]步驟三、將廢水全部排出到廢水罐后斷電，將洗脫液引入第一電吸附反應(yīng)池和第 二電吸附反應(yīng)池，進行脫附反應(yīng)，時間為1分鐘-3分鐘。
[0018] 本發(fā)明氨氮、總氮處理裝置通過高頻脈沖開關(guān)電源吸附法處理每噸含鹽廢水的能 耗低，處理效果穩(wěn)定，反應(yīng)達到平衡速度快，效率高，二次污染小，相比于其他方法，有著較 為顯著的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明實施例提供的氨氮、總氮處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2是本發(fā)明實施例提供的氨氮、總氮處理方法流程圖；
[0021] 圖3是本發(fā)明實施例提供的脈沖開關(guān)電源吸附去除氨氮圖；
[0022] 圖中：1、高頻脈沖開關(guān)電源;2、導(dǎo)線;3、涂層電極板;4、第一電吸附反應(yīng)池;5、第二 電吸附反應(yīng)池;6、第一過渡水槽;7、第二過渡水槽;8、第一水栗;9、第二水栗；10、硅膠管； 11、廢水罐。
[0023] 圖4是本發(fā)明實施例提供的直流電源吸附去除氨氮圖。
【具體實施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明 進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0025]下面結(jié)合附圖1至3及具體實施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進一步描述。
[0026]該氨氮、總氮處理裝置包括:高頻脈沖開關(guān)電源1、導(dǎo)線2、涂層電極板3、第一電吸 附反應(yīng)池4、第二電吸附反應(yīng)池5、第一過渡水槽6、第二過渡水槽7、第一水栗8、第二水栗9、 硅膠管10、廢水罐11;
[0027] 采用的通電方式為加電一斷電一加電并輸出方波行脈沖直流電的高頻脈沖開關(guān) 電源1的正、負極通過導(dǎo)線2分別與涂層電極板3相連接，涂層電極板3相連接分別放置在第 一電吸附反應(yīng)池4和第二電吸附反應(yīng)池5中；第一電吸附反應(yīng)池4的出水口通過硅膠管10與 第一過渡水槽6的入水口相連通，第一過渡水槽6的出水口通過硅膠管10與第二電吸附反應(yīng) 池5的入水口相連通;第二電吸附反應(yīng)池5的出水通過硅膠管10與第二過渡水槽7的入水口 相連通，第二過渡水槽7的出水口通過硅膠管10與第二水栗9的入水口相連通，第二水栗9的 出水口通過硅膠管10與廢水罐11相連通;廢水罐11內(nèi)還通過硅膠管10與第一水栗8的入水 口相連通，第一水栗8的出水口通過硅膠管10與第一電吸附反應(yīng)池4的入水口相連通。
[0028] 所述的涂層電極板3采用線切割技術(shù)對鈦合金板切割得到電極板，利用涂布法將 配置好的活性炭涂層均勾的涂在電極板上;活性炭涂層電極板3的尺寸為250_ X 120mm，厚 度為2mm;在鈦板的120mm短邊的邊緣處，有20mm X 20mm的正方形凸起，凸起用于連接高頻脈 沖電源1的正極或負極;在與凸起相對的鈦板另一端，設(shè)有用于廢水和洗脫液的流動的缺 口，缺口采用直徑為20mm的圓形缺口，圓形缺口的圓心位于距長邊、短邊各25mm處。
[0029] 所述的第一電吸附反應(yīng)池4和第二電吸附反應(yīng)池5采用有機玻璃的反應(yīng)器，第一電 吸附反應(yīng)池4和第二電吸附反應(yīng)池5的通過有機玻璃條隔開，相鄰的兩個有機玻璃之間固定 有涂層電極板3;第一電吸附反應(yīng)池4和第二電吸附反應(yīng)池5上均設(shè)置有一個進水口和三個 出水口；第一電吸附反應(yīng)池4和第二電吸附反應(yīng)池5的內(nèi)部還設(shè)置有用于進行氨氮電吸附反 應(yīng)的凹槽。
[0030] 所述的第一過渡水槽6和第二過渡水槽7的進水口、出水口的尺寸與第一電吸附反 應(yīng)池4和第二電吸附反應(yīng)池5相同。
[0031] 所述的廢水罐11用于放置氨氮廢水、洗脫液中的一種。
[0032 ]所述的硅膠管10采用外徑為12mm，壁厚為1mm的硅膠管。
[0033] 一種氨氮、總氮處理方法，該方法包括以下步驟：
[0034] S101、將待處理廢水引入裝有涂層電極板3的第一電吸附反應(yīng)池4和第二電吸附反 應(yīng)池5中；
[0035] S102、開啟高頻脈沖開關(guān)電源1，進行電吸附反應(yīng)后廢水流回廢水罐11，吸附時間 為10分鐘-25分鐘；
[0036] S103、將廢水全部排出到廢水罐11后斷電，將洗脫液引入第一電吸附反應(yīng)池4和第 二電吸附反應(yīng)池5,進行脫附反應(yīng)，時間為1分鐘-3分鐘。
[0037] 高頻脈沖開關(guān)電源1分別將正