[实用新型]一种电动导排孔隙水氮磷双阳极协同回收装置

说明书

本实用新型提供一种电动导排孔隙水氮磷双阳极协同回收装置，包括依次连接的前处理池、锥形双阳极电解池和检查池，前处理池通过两个进水口分别与电动修复阳极导排孔隙水收集装置和电动修复阴极导排孔隙水收集装置相连；锥形双阳极电解池上部为由三个由外向内依次设置铝阳极电极板、惰性阴极电极板和镁铝合金阳极电极板；前处理池对电动导排孔隙水进行调酸调质，锥形双阳极电解池对电动导排孔隙水进行颗粒态的絮凝分离及溶解态氮磷结晶协同回收，检查池对水质进行检测，通过反馈控制污水回流比和调节直流电源电压，实现导排孔隙水的净化。本实用新型实现了对电动导排孔隙水中颗粒态、溶解态污染物的分类去除及氮磷资源的协同回收。

技术领域

本实用新型涉及水资源保护与水环境治理领域，具体是一种电动导排孔隙水氮磷双阳极协同回收装置。

背景技术

电动修复是近年来逐渐兴起的针对沉积物的原位修复技术，通过施加电场使污染物发生电迁移、电渗等过程，将污染物聚集至电极两端然后进行去除。

公开号为CN207671889U的专利公开了一种基于孔隙水导排的河湖污染底泥原位减量除污装置，通过对底泥施加低压直流电场，在重力场的共同作用下，使污染物随孔隙水迁移，并收集导排出的孔隙水。电动导排孔隙水有如下几个特点：(1)离子组成复杂，不仅包含铵根离子、磷酸根离子，还有少量重金属离子等；(2)导排出的孔隙水中溶解态氮磷浓度高且两极导排孔隙水pH相差较大，阳极导排出的孔隙水呈酸性，pH值小于5，总磷浓度为20-30mg/L，总氮浓度为16-24mg/L，阴极导排出的孔隙水呈碱性，pH值大于12，总磷浓度为1-2mg/L，总氮浓度为140-170mg/L；(3)由于电渗作用，阴极导排孔隙水较阳极导排孔隙水多，且阴阳极导排间隙水中的离子组成及浓度差异较大，简单混合难以实现污水水质调节；(4)部分颗粒物质会在电泳作用下，随孔隙水迁移，导致导排间隙水中颗粒态氮磷含量也较高。综上所述，电动导排孔隙水是一种成分复杂、氮磷含量较高，需要有专门的工艺对其进行处理，才能满足环境治理的需求。

对于水中氮磷污染物的回收，公开号为CN213679897U的专利公开了一种利用鸟粪石结晶法回收废水中氮磷的装置，通过添加化学药剂，如MgO、Mg(OH)₂,与污水中的氮、磷发生反应，生成磷酸铵镁，对氮磷进行回收利用，此方法镁源的成本比较高。回收污水中氮磷的另一种方法是施加电场，用铝、铁等金属作阳极，牺牲阳极产生金属阳离子絮凝剂，通过聚集絮凝物、浮除等方式将污染物与水体分离。公开号为CN210481103U的专利公开了一种基于电絮凝技术的废水处理净化系统，此系统采用一体化装置，主要净化原理为牺牲金属阳极，使污染物产生絮凝，并在助凝药剂的作用下，通过斜板沉淀池实现污染物的去除。该系统无专门前处理池，难以解决导排孔隙水水质复杂的问题，且絮凝产生的沉淀中杂质较高。公开号CN105174672A的专利公开了一种双层双阳极电化学去除并回收污泥重金属装置，阴极采用不锈钢电极，阳极为铱钽钛合金电极，此装置采用双阳极增加了反应接触面积，主要技术为电迁移与离子选择性透过，不适用于污水处理；为公开号为CN110357219A的专利公开了一种高效氮磷回收电化学反应系统，此装置采用镁合金棒状阳极和不锈钢阴极极设计，电极平行错落与污水流向垂直，主要技术原理为阳极电解提供镁离子，用于生成磷酸铵镁沉淀，但该装置没有考虑污水中复杂离子干扰的问题，不能满足导排孔隙水的颗粒态物质及溶解态氮磷协同回收要求。

本申请的实用新型人在实现本实用新型的过程中经过研究发现，现有电絮凝氮磷协同回收方法还存在一些问题：对处理水质有较高要求，难以处理pH变化大、离子组成复杂的污水；前处理措施单一，未根据污染物形态分级分类处理，电絮凝反应区中极易堆积絮体，影响电极板使用效率；结晶沉淀回收方法未能与电絮凝过程协同，导致回收物质纯度低，污水中溶解态氮磷未充分利用。因此对于电动导排孔隙水的处理需要充分考虑污水组成特性，解决调酸调质、颗粒分离与氮磷协同回收等问题。

实用新型内容