[發明專利]一種三維電催化氧化污水處理裝置及污水處理方法

在審

• 申請號: 201911025868.6
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110606531A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 仇智;柏永生;師路遠;常江;王佳偉;白宇;蔣勇
• 申請（專利權）人: 北京城市排水集團有限責任公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/72;C02F101/16
• 代理公司: 11614 北京思創大成知識產權代理有限公司
• 代理人: 高爽

本發明公開了一種三維電催化氧化污水處理裝置及污水處理方法。該三維電催化氧化污水處理裝置包括：進水區、三維電催化氧化主體裝置、中間水區、出水區、脈沖電源、進水管、格柵、布水區、出水管、折流板、十字布水管。本發明中，進水區、中間水區、出水區通過折流板可有效實現水流的推流及完全混合流，水流在平面上呈圓形循環流動，在剖面上呈上下循環流動。利用本發明可通過電催化氧化實現氮素的有效去除，系統運行穩定、出水水質穩定、操作簡便。可操作性強，運行靈活度高，工藝簡單，處理周期短。

技術領域

本發明屬于環境污染物控制技術領域，更具體地，涉及一種三維電催化氧化污水處理裝置及污水處理方法。

背景技術

隨著我國經濟的發展，我國廢水中氨氮的排放量已經超出了受納水體的環境容量，并且已超過COD成為影響地表水水環境質量的首要指標。目前，國內外氨氮廢水的處理方法主要有折點加氯法、鳥糞石結晶沉淀法、電化學氧化法、離子交換法、物理吸附法、氣浮法和生物脫氨法等。這些工藝各有優劣，在處理氨氮廢水時，要根據廢水的特點來選擇合適的處理方法。其中，電化學氧化法由于占地面積少、操作簡單、不用外加電解質、不造成二次污染等優點而引起廣泛關注，但其在氯離子存在下大多依靠陽極的間接氧化作用達到去除氨氮的目的，存在電流效率低、耗能大的缺點。相對于傳統的二維電極，三維電極法由于引入三維粒子電極，有效的增加了電極表面積和反應裝置的面體比，具有反應速度快、電流效率高、降低能耗成本等優點，因此，針對該種高氨氮分散式污水開發一種經濟高效的脫氮除磷裝置方法至關重要。

發明內容

本發明的目的是針對二維電化學脫氮處理高氨氮分散式生活污水應用過程中存在的催化氧化效率低、能耗高、運行成本高等問題，而開發一種應用于高氨氮生活污水的三維電催化氧化污水處理裝置及方法，通過電化學催化氧化以及三維電極，達到高效脫氮的效果，特別是針對高濃度氨氮廢水，本發明的裝置及方法具有裝置脫氮效率高、水力停留時間短、系統運行穩定、出水水質穩定、操作簡便、節能環保等優勢。

為了實現上述目的，本發明的第一方面提供一種三維電催化氧化污水處理裝置該三維電催化氧化污水處理裝置包括：

進水區、三維電催化氧化主體裝置、中間水區、出水區、脈沖電源、進水管、格柵、布水區、出水管、折流板、十字布水管；

所述進水區、中間水區、出水區依次設置于三維電催化氧化污水處理裝置的一側，并通過折流板控制水流方向；所述三維電催化氧化主體裝置設置于三維電催化氧化污水處理裝置的另一側；

所述脈沖電源連接所述三維電催化氧化主體裝置；

所述進水管與所述進水區連接，所述格柵設置于所述進水區的入水口處；

所述中間水區和所述出水管連接；

所述三維電催化氧化主體裝置包括多個陽極板、多個陰極板和多個三維粒子電極模塊，所述陽極板和所述陰極板交替分布，所述三維粒子電極模塊設置于所述陽極板和所述陰極板之間；

所述三維粒子電極模塊為具有多個孔的板材，孔內部填充負載催化劑的粒子填料，用于污水的催化氧化；

所述三維電催化氧化主體裝置底部設置有布水區，布水區內設置有十字布水管；

所述布水區上部設置具有多個穿孔的承托板，用于承托三維電催化氧化主體裝置。承托板的多個穿孔的的設計有利于污水上流。承托板設置在該位置將三維電催化氧化主體裝置與布水區分隔開。

根據本發明，采用脈沖電源的有益之處在于體積小、重量輕、節能、輸出穩定性高，輸出波形易于調制。

根據本發明，布水區內設置有十字布水管。運行時，采用升流式通過十字布水管布水，可實現均一布水。

根據本發明，可將三維電催化氧化主體裝置設置為圓筒狀。