[發明專利]一種廢水處理同時制氫的裝置和方法

無效

• 申請號: 201110331982.9
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN102328972A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 馬偉;程子洪;張星;馬偉;王天罡;王刃
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C25B1/10
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種利用電化學法處理難降解廢水同時制氫的裝置，其特征在于，電解裝置包括電源、電解槽、循環系統三部分；電解槽包括陽極電極、陰極電極、陽極區、陰極區、陽極氣體出口、陰極氣體出口、陽極氣體淋洗裝置、氣體凈化裝置以及帶孔隔板或隔膜；電解槽通過帶孔隔板或隔膜(或陽離子交換膜)分為陽極區和陰極區，陽極電極和陰極電極分別在陽極區和陰極區中，電解槽中的陽極電極和陰極電極通過導線和電源相連，電解過程中陽極產生的陽極氣體通過陽極區上部的陽極氣體出口進入陽極氣體淋洗裝置后收集處理，陰極產生的氫氣經過陰極區上部的陰極氣體出口，經過氣體凈化裝置后收集；

循環系統采用下述中的一種：

(1)外循環系統：在電解槽的每個陽極區和陰極區分別進行循環，每個陽極區的上部都有一個陽極液進水口，下部都有一個陽極液出水口，每個陰極區的上部都有一個陰極液進水口，下部都有一個陰極液出水口；陽極區和陰極區之間可以用帶孔隔板、隔膜或陽離子交換膜隔開；

(2)內循環系統：電解槽的陽極區和陰極區通過帶孔隔板隔開，孔在水位以下保證廢水通過孔而氣體不會進入其他區域；在電解槽一側的陽極區上部有一個陽極液進水口，另一側的陰極區下部有一個陰極液出水口；

(3)處理含氨氮廢水的外循環系統：電解槽的陽極區和陰極區通過陽離子交換膜隔開，廢水在陽極區和陰極區分別進行循環；每個陽極區的上部都有一個陽極液進水口，下部都有一個陽極液出水口，每個陰極區的上部都有一個陰極液進水口，下部都有一個陰極液出水口；陰極液出水口通過給水泵輸送至真空降膜鼓泡脫氨裝置流程中，給水泵前有脫氨流量調節閥和陰極液流量調節閥，根據氨氮濃度是否符合要求選擇通過真空降膜鼓泡脫氨裝置脫氨后進入廢水收集槽或直接進入廢水收集槽；

所述的空降膜鼓泡脫氨裝置，包括降膜加熱器、水收集罐、吸收裝置和真空裝置。降膜加熱器由溶液分配室、兩層篩板、篩孔、列管式加熱室、蒸汽入口、冷凝水出口和排氣口組成；降膜加熱器頂部是溶液分配室，設兩層篩板，篩板上有篩孔交錯布置，進行溶液分布；溶液分配室的上部是排氣口，排氣口與吸收裝置和真空裝置相連；降膜加熱器中部為列管式加熱室，由列管組成，管程為溶液降液管，殼程為加熱蒸汽空間并收集冷凝液；降膜加熱器底部為水收集罐，水收集罐的上部有空氣入口和曝氣入口，下部有曝氣盤，水收集罐的底部是溶液出口；在空氣入口處直接接通大氣或連接鼓風機閥門控制進氣量；吸收裝置是由一級吸收裝置和氨吸收裝置兩部分組成；吸收裝置采用多板折流吸收槽或填料塔吸收器；真空裝置采用真空泵、風機或大氣腿；

(4)柱狀電極內循環系統：電解槽中的電極采用柱狀電極，陽極區和陰極區通過柱狀帶孔隔板隔開，陽極電極、陰極電極為圓柱形，且和帶孔隔板為同心圓；陰極電極直接插在帶孔圓柱中，產生的氫氣自圓柱上部的陰極氣體出口，經過氣體凈化裝置后收集，陽極產生的陽極氣體通過陽極區上部的陽極氣體出口進入陽極氣體淋洗裝置后收集處理；電解槽的上部為陽極液進水口，下部為陽極液出水口，出水口與廢水收集槽相連。