[發明專利]一種去除氨堿廢水中氨氮的電解裝置和方法

在審

• 申請號: 201711012917.3
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107662965A
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 曹正偉;謝謙;黃慶滔;馬文強;李俊杰;葉平;周建華
• 申請（專利權）人: 廣東南方堿業股份有限公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F101/16
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 宋靜娜,郝傳鑫

技術領域

本發明涉及電解技術領域，尤其是一種去除氨堿廢水中氨氮的電解裝置和方法。

背景技術

氨堿法制造純堿生產過程中產生蒸氨廢液及雜水，經預處理后獲得清廢液。清廢液主要成分為CaCl₂、NaCl及NH₃-N等，水溫約為70-75℃，排放量約為800-1000m³/h，氨氮含量約為40-80mg/L，NaCl含量約為55g/L，CaCl₂含量約為120g/L，屬于典型的超高鹽度、低氨氮廢水。清廢液中氨氮主要是以游離氨(NH₃)和銨離子(NH₄⁺)形式存在于水中的氮。氨氮是導致水體富營養化的主要因素，會引起水體中的藻類及微生物大量繁殖，使水體中的溶解氧急劇下降，導致魚類及其他水生生物缺氧死亡，對水質造成嚴重影響。另外，氨氮在水體中經過硝化作用會產生亞硝酸鹽和硝酸鹽，長期飲用這類水會誘發高鐵血紅蛋白癥；當水中的亞硝酸鹽氮含量過高時，能夠與蛋白質結合形成一種強致癌物質——亞硝胺，對人體造成嚴重危害。過量的氨氮對廢水的處理及回用造成了嚴重影響，尋求經濟高效的去除氨氮方法對人類生活及生產具有重大意義。

目前，常用的氨氮脫除方法主要有生物法、吹脫法、化學沉淀法、折點氯化法、膜分離法、離子交換法、氧化法等。氨氮脫除新工藝技術，微波-活性炭法和機械蒸汽再壓縮(MVR)法。

由于清廢液中含鹽量高，蒸氨廢液不適合采用生物法處理；化學氧化法可以分為折點氯化、電化學氧化等，具有處理處理效率高的優點，但部分氧化劑價格高昂且存在余氯二次污染的問題；化學沉淀法主要理由磷酸根、鎂離子及銨離子反應生成磷酸銨鎂沉淀的原理實現氨氮的去除，具有處理效率高、沉淀物可資源化利用的優點，但該工藝存在處理不徹底、鈣離子干擾及磷酸根二次污染等問題；物理法主要包括吹脫法、膜分離法、離子交換法等雖然效果較好，但工藝操作復雜，吸附劑再生頻繁，處理成本偏高，且存在吹脫氣的二次污染問題。而氨氮處理新技術，工藝技術不夠成熟，工藝條件還需進一步研究。

發明內容

基于此，本發明的目的在于克服上述現有技術的不足之處而提供一種可簡化工藝、降低成本和能源消耗的二水石膏結晶裝置。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種去除氨堿廢水中氨氮的電解裝置，包括電解槽、陽極板、陰極板、陽極固定裝置和陰極固定裝置，所述電解槽內設有至少3組依次排列的電極插槽，相鄰的所述電極插槽之間設有將電解液的流動方向限制為S形的擋板，所述電極插槽包括平行設置的陽極插槽和陰極插槽，所述陽極插槽內設有陽極板，所述陰極插槽內設有陰極板，所述陰極板與所述陰極固定裝置連接，所述陽極板與所述陽極固定裝置連接。由此，電解液的流動方向呈S形，以及多組電極可以提高氨堿廢水的電解效率。

優選地，所述陽極固定裝置包括陽極吊耳、2個母排、2個母排座和母排支架，所述母排與所述陽極吊耳連接，所述母排座上設有母排，所述母排座與所述母排支架固定連接，所述母排支架與所述電解槽的側壁固定連接。由此，2組母排和母排座上下平行設置可以保證陽極穩定地固定在母排支架。

優選地，所述母排和所述母排座之間設有絕緣板，所述母排、母排座和絕緣板中間設有通孔，所述通孔上設有絕緣套，所述母排和母排座之間通過螺栓固定連接，所述螺栓穿過所述絕緣套。由此，絕緣板和絕緣套可以保證母排和母排座之間絕緣。

優選地，所述陽極固定裝置與所述陰極固定裝置的結構相同。應當說明的是，陽極固定裝置與陰極固定裝置的結構可以是相同的，也可以不同，只要陽極固定裝置與陰極固定裝置能將陽極和陰極固定在電解槽中即可；優選地，陽極固定裝置與陰極固定裝置還可以保證母排和母排座之間絕緣。

優選地，所述電解槽內設有24組電極插槽。應當說明的是，電極插槽數量可以根據電解的效率需要進行調整，可以是3組、4、5組、8組、11組、15組、19組、22組等。

優選地，所述擋板與所述電解槽的側壁固定連接，相鄰的所述擋板的頂端高度不同，間隔的所述擋板的頂端高度一致。由此，可以增加電解液的流動距離，進而延長電解的時間，提高電解效率。

優選地，所述電解裝置還包括液泵，所述液泵的進液口與所述依次排列的電極插槽后端的電解液連通，所述液泵的出液口設于所述依次排列的電極插槽的前端。由此，可以將部分電解液循環電解，使得氨堿廢水中氨氮濃度更低。

優選地，所述母排為銅板。由此，可以減少導線內阻，同時，降低導線發熱量。