[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

说明书

技术领域

本发明属于氨氮废水处理专业领域，具体涉及一种处理高盐高氨氮废水的电催化反应成套装置及其降解处理高盐高氨氮废水的处理方法。

背景技术

在工业生产中，常会遇到高含盐高氨氮废水处理问题。高盐高氨氮废水由于其盐含量高、氨氮含量高、难以生化处理等特点成为一种公认的极难处理废水。此类废水不断进入环境中，给工农业生产、人民生活和人体健康带了了很大的危害，因此如何高效处理高盐高氨氮废水至达标排放成为环保领域内的一项新的难点、重点问题。在这种背景下，研究开发高盐高氨氮废水的处理技术成为时下环保领域内的热点与难点问题。

氨氮(NH₃-N)即氨态氮，就是以氨的形态存在于水中的氮。氨氮都是以氨盐(NH₄⁺)和游离氨(NH₃)两种形态存在，其比例高低取决于废水的pH值。当pH值高时，游离氨的比例就高，pH值低时，氨盐的比例就高，氨盐和游离氨的比例随着废水pH值的变化而变化，并且由于该类废水盐含量高，因此不宜采用生物脱氮法进行处理，因此，对于高含盐、高氨氮有机废水的处理，首先宜采用吹脱法进行预处理，然后采用折点氯化法进行深度处理至达标排放，但是这些传统处理方法均存在使用药剂量大、药品存放安全隐患大、设备占地面积大、处理效率低、能耗大、维护管理困难、占用大量人力资源等缺点。

发明内容

本发明的目的克服现有技术的上述不足，提供一种处理工艺流程简单、占地面积小、且能避免使用药剂带来的一系列问题的一种新型电催化反应成套装置及其处理高盐高氨氮废水的处理方法，该方法具有耗电量少、使用寿命长、处理效率高的优点。

本发明处理高盐高氨氮废水的电催化反应成套装置的设计原理如下：利用选择性离子透过膜将电催化氧化反应器主体分为若干组独立的阴阳极室，其中阴极室内阴极板在外加直流电作用下能够催化产生大量的OH^-以及·OH、O₃等活性物质，产生的OH^-能够提高废水的PH值，使废水中的NH₄⁺转化成NH₃，然后向废水中曝气，再经抽风机抽吸后，能够将逸出NH₃及时从阴极室内部转移进入气体吸收装置进行处理，保持NH₃在空气中的低分压，利于NH₃的持续吹脱，经过阴极室预处理后的废水中氨氮有60％-80％的去除率，废水从阴极室流出后继续顺次流去阳极室进行深度处理，阳极室内阳极板在外加直流电作用下，能够催化产生大量的Cl₂和H⁺，其中产生的H⁺能够将废水由强碱性中和恢复至适宜折点氯化法处理的中性环境，产生的大量Cl₂对废水中剩余的氨氮进行深度氧化处理，从而能够使废水中氨氮达标排放。优选方案利用加热+超声波震荡耦合处理方法将产生的NH₃从水中吹脱，其中超声波震荡主要作用有以下两项，一是在超声波声空化作用下，能够有效将NH₃-H分子链击断，加速水中NH₄⁺向游离NH₃的转变；二是超声波震荡作用能够使水中游离NH₃加速逸出至水体外部空气中，加热作用是减少氨气在水中的溶解度。

本发明具体通过以下技术方案予以实现所要解决的技术问题：本发明提供了一种处理高盐高氨氮废水的电催化反应成套装置，其包括电催化反应器主体、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水方向相对应的变换；