[發明專利]降低水中氮含量的電還原裝置及其電還原方法

在審

• 申請號: 201910904669.6
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110894089A
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 羅烈明
• 申請（專利權）人: 方明環保科技（漳州）有限公司
• 主分類號: C02F1/467
• 分類號: C02F1/467;C02F1/461;C02F101/16;C02F101/38
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 楊依展

本發明公開了降低水中氮含量的電還原裝置及其電還原方法。電還原裝置包括反應容器、水泵機構和電還原反應器，電還原反應器包括電極部分和電源；電極部分包括正電極、負電極和絕緣及耐腐性的網布，正電極包括由包含有碳材料之顆粒堆積構成的電極堆，負電極裝設在網布內。電極部分受電，正電極之電極堆之顆粒與顆粒之間呈點狀半導電狀態以使顆粒形成為粒狀自反應電極，自反應電極一端為正極另一端為負極，以使一端發生氧化作用，另一端發生還原作用，通過氧化作用將水中氮化化合物先進行電催化氧化降解，再通過還原作用使水中氮元素被還原成氮氣而從水中去除而回歸到大氣中，它只用電源和消耗少量電極材料，不產生二次污染。

技術領域

本發明涉及環保技術領域，尤其涉及一種降低水中氮含量的電還原裝置及其電還原方法。

背景技術

高含氮污水廣泛存在，如：存在于電鍍、電泳、電氧化、滲氮表面處理，使用硝酸作為氧化劑的表面處理，存在于制革廢水中的含有二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲胺等胺組份的污水中，存在于農藥制藥化工工業的排出含有有機氮、無機氮的污水中，存在于垃圾填埋場的滲出液污水中，存在于養殖農業的污水中，存在于富營養化的黑臭水體中，及，存在于一些食品工業污水中。高濃度含氮廢水中碳氮比失調及內含有害物質，因此該類污水往往難以進行生化處理，屬于高難度處理的廢水。由于氮分子與氧分子原子半徑類似，因此難以用膜過濾法去除，在要求氮含量指標極低的場合，無法用膜處理法徹底去除水中的氮元素。雖然氧化方法可將水中的游離氨氮氧化為硝態氧化氮物質，但其氮元素依然存在于水中沒有被去除。另外近年來也有采用堿性條件下的氨吹脫法，雖然能從水中吹脫氨氮但卻污染了空氣。又如一些蒸餾法或化學還原法，它們都因運行成本高或技術裝備投入大而無法大規模實施。上述方法都因難于去除或成本高或造成新污染等缺點，導致高氮水中如何去除氨已成為污水處理中的一大難題。

發明內容

本發明提供了降低水中氮含量的電還原裝置及其電還原方法，其克服了背景技術中降低水中氮含量的處理方法所存在的不足。

本發明解決其技術問題的所采用的技術方案之一是：

降低水中氮含量的電還原裝置，包括反應容器、水泵機構和電還原反應器，所述水泵機構連接反應容器以為反應容器輸入輸出水，所述電還原反應器包括電極部分和電源；所述電極部分浸沒在反應容器內之水中，所述電極部分包括正電極、負電極和絕緣及耐腐性的網布，該正電極包括由包含有碳材料之顆粒堆積構成的電極堆，所述負電極裝設在網布內，且所述顆粒大小和網布網孔大小符合顆粒無法進入網布內的條件；所述電源正負極分別電接正電極和負電極。

一實施例之中：所述顆粒包括碳粒或石墨粒中的至少一種。

一實施例之中：所述顆粒呈圓柱體，且，所述圓柱體直徑為1mm至100mm。

一實施例之中：所述負電極采用外表面已氧化的鐵、碳、鎂、銅、鋁、鎳或鈦的穩形電極。

一實施例之中：所述網布材料選用尼龍、滌綸或聚氨酯纖維網布。

一實施例之中：還包括增氣系統，所述增氣系統裝設在反應容器底部。

一實施例之中：所述增氣系統包括裝設在反應容器底部的氣體攪拌裝置。

一實施例之中：所述氣體攪拌裝置包括氣泵、氣管和裝于反應容器內且浸沒于反應容器內水中的出氣嘴，該氣管接通氣泵和出氣嘴。

一實施例之中：還包括負壓抽氣裝置，所述負壓抽氣裝置包括能蓋接在反應容器頂端口的收集罩及連接收集罩的負壓機構。

本發明解決其技術問題的所采用的技術方案之二是：

上述的降低水中氮含量的電還原裝置的電還原方法，包括：

水泵機構抽取待處理水并送入反應容器內；