[发明专利]处理高盐高氨氮废水的电催化反应成套装置及其处理方法

权利要求书

1.一种处理高盐高氨氮废水的电催化反应成套装置，其特征在于：所述的电催化反应成套装置包含电催化反应器主体、周期换相式直流电源、进水泵、鼓风机、抽风机以及气体吸收塔；

所述的电催化反应器主体包含若干由离子选择性透过膜隔开的阴阳极室，每个极室上部均设置有气液分离器，极室内部设有与所述周期换相式直流电源连接的极板，极室底部曝气头通过进气管与鼓风机相连，通过控制进气管阀门开关实现向阴极室内部鼓气，同时禁止向阳极室内部鼓气；

所述气液分离器顶部的出气口通过排气管与抽风机相连，保持气液分离器内部气相空间的负压状态；所述抽风机与所述气体吸收塔相通，将抽出的气体通入气体吸收塔进行处理；

所述周期换相式直流电源保证反应器内部阴阳极板、阴阳极室周期变换极性，同时反应器底部的两端均设有进水泵和进水管，进水管上设置有进水管阀门，通过控制进水泵和进水管阀门实现阴阳极室变换极性后进出水方向相对应的变换；

所述的进水泵通过进水管与首个阴极室相连，首个阴极室的气液分离器底部出水口通过管道与相间隔的阴极室底部相连，直至末端无阴极室时，与相邻的阳极室底部相连，所述阳极室的气液分离器底部出水口通过管道与相间隔的阳极室底部连通，使所需处理废水从进水管经进水泵依次进入每个阴极室进行预处理脱氨氮后，再进入每个阳极室进行深度处理脱氨氮，产生的氨气通过抽风机进入气体吸收塔处理；

除首末两端极室内仅设置一块极板外，所述的阴阳极室内部均设有2块相同极性极板，且位于每个阴阳极室的两端，阴阳极室的中部设有超声波震荡棒；每个极室外部均设置有循环泵，其中循环泵进水口位于极室底部，出水口位于极室顶部，以此形成每个极室内废水的外循环状态。

2.根据权利要求1所述的电催化反应成套装置，其特征在于，所述的阴阳极室的中部还设置有加热装置，加热装置运行由温控器控制，当阴极室内部废水温度≤30℃时启动，当加热至温度≥60℃时停止，而阳极室加热装置一直关闭。

3.根据权利要求1或2所述的电催化反应成套装置，其特征在于，同一极室内所述两块相同极性极板间距为5-20cm，与相邻极室内极性相反的极板间距为0.5-2cm。

4.根据权利要求1或2所述的电催化反应成套装置，其特征在于，所述的离子选择性透过膜被两个相同大小的密布圆孔的薄PVC板夹持支撑固定。

5.根据权利要求1或2所述的电催化反应成套装置，其特征在于，所述超声波震荡棒频率≥20KH，所述超声波振荡棒长度＜催化极板长度，并且完全浸没于水中，超声波震荡棒通过导线与极室外部超声波发生装置相连接；在装置运行过程中，应保持阴极室超声波振荡棒运行而阳极室超声波振荡棒关闭。

6.根据权利要求1或2所述的电催化反应成套装置，其特征在于，所述的气液分离器和极室通过上中下三条出水管道连接，相邻两条出水管道间距为1/3气液分离器长度，每条出水管道设置阀门，通过控制不同管道阀门开关，控制极室内部液位高度，从而控制水在每个极室内部的停留时间。

7.根据权利要求1或2所述的电催化反应成套装置，其特征在于，所述的尾气吸收塔内部填充有由水和HCl按照10-30:1比例配制而成的酸性吸收剂；内部交叉设置有若干气流挡板，每个气流挡板之间距离为5～10cm。

8.一种利用权利要求1-7任一所述的电催化反应成套装置处理高盐高氨氮废水的方法，其特征在于，1)打开电催化反应成套装置一端的进水泵、进水管阀门，将废水通过进水管进入首个阴极室进行脱氨氮预处理，出水从首个阴极室的气液分离器底部出水口进入与相间隔的阴极室底部进水口进入继续处理，直至末端无阴极室时，从底部进入与之相邻的阳极室，并从所述阳极室的气液分离器底部出水进入相间隔的阳极室，从而使所需处理废水从进水管经进水泵依次进入每个阴极室进行脱氨氮预处理后，再进入每个阳极室进行深度处理脱氨氮，产生的氨气通过抽风机进入气体吸收塔处理；

2)经过周期换相式直流电源的一个换相周期后，关闭上述进水泵、进水管阀门，打开另一端的进水泵进水阀门，同时各阴阳极板、阴阳极室变换极性，废水反向依次进入每个阴极室进行预处理脱氨氮后，再进入每个阳极室进行深度处理脱氨氮，产生的氨气通过抽风机进入气体吸收塔处理；

其中，所述周期换相式直流电源的换相周期为5-24h，整个处理过程中，整个处理过程中，阴极室超声波发生装置运行而阳极室超声波关闭，且所述超声波发生装置的频率≥20KHz。