[發明專利]一種污水的離子催化電解脫氮系統及其方法

在審

• 申請號: 202111109715.7
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113830939A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 張世文
• 申請（專利權）人: 張世文
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F11/143;C02F11/145;C02F101/16;C02F103/06;C02F103/20;C02F101/10
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭錦輝;陳藝琴

本發明公開了一種污水的離子催化電解脫氮系統及其方法，該系統包括離子催化電解脫氮裝置，離子催化電解脫氮裝置由電解機、直流電源、脫氣罐、催化劑投加裝置、電極清洗裝置和還原裝置構成。含氮污水經過混凝沉淀處理裝置去掉固形顆粒物(SS)后進入離子催化電解脫氮裝置，去除污水中的氨氮和總氮。本發明的優點在于通過離子催化電解一同去除污水中的氨氮和總氮，不僅適合市城鎮生活污水的脫氮，而且特別適合垃圾滲瀝液(又稱滲濾液)、養殖廢水、煤化工廢水等高氨氮的污水脫氮，降低污水氨氮濃度，提高其可生化性，便于垃圾滲濾液、養殖廢水、煤化工廢水等高氨氮的水體的生化處理。

技術領域

本發明涉及催化電解脫氮裝置及其方法，尤其是涉及一種污水(廢水)的離子催化脫氮系統及其方法。

背景技術

污水(廢水)是指受到有機物、氨氮、硝態氮及有機氮、磷、微生物、病毒等污染的水體，其中，氨氮和總氮是污水的重要污染物成份，就當前的污水處理技術而言，COD_Cr、BOD₅、總磷等污染物的處理技術都比較成熟，其難點是脫除污水中總氮和氨氮。比如，針對當前《地表水環境質量標準》(GB3828－2002)標準，表1共有24項常規指標，就當前的技術而言，城鎮污水的主要污染COD_Cr、BOD₅等污染物通過一定的技術和裝置處理，其指標基本都可以達到《地表水環境質量標準》(GB3828－2002)標準的對應指標，其難點是如何脫除污水中的總氮和氨氮，使之達到對應的指標。又如垃圾滲濾液，其氨氮高達1000～4000mg/L，總氮高達1100～4500mg/L，過高的氨氮和總氮導致碳氮比(C/N)失調，其營養比例比生物法處理時微生物生長所需要的營養比例相去甚遠，給生物處理帶來很大的難度。再如，養殖(養豬)廢水中，其氨氮高達1000～5000mg/L，導致養殖廢水也是當前的難處理廢水之一。較低濃度的氨氮通常可以通過好氧或加次氯酸鈉、雙氧水或臭氧等方法去除，但硝態氮卻除了反硝化，沒有其他更好的方法。當污水中氨氮和總氮的濃度過高(如500mg/L以上)時就難以通過上述方法解決。此外，就當前而言，硝態氮的主流技術和裝置是反硝化深床濾池，反硝化深床濾池的建造不僅占地面積大，施工周期長，運行費用高，而且這種裝置運行時需要外加炭源，還要不斷曝氣和反洗，控制較難。為此，當前急需一種經濟實用、安全可靠的污水脫氮裝置及其方法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有污水脫氮技術存在的處理工藝復雜、化學藥劑消耗量大、成本高、處理后排放不達標等缺陷，形成一種污水的離子催化電解脫氮系統及其方法。

本發明提供了一種污水的離子催化電解脫氮系統，包括離子催化電解脫氮裝置，該離子催化電解脫氮裝置包括：電解機、直流電源、脫氣罐、氯離子催化劑投加裝置、電極清洗裝置和還原裝置；所述電解機的進水口與所述經過物化處理后的出水口相連，所述電解機的出水口與所述脫氣罐的進水口相連，所述脫氣罐的出水口與還原裝置的進水口相連；所述脫氣罐還設置有循環口，它設置在距脫氣罐的出水口1～1.5米的下方，循環口通過管道和循環泵與電解機的進水管聯接，用于水體的循環電解脫氮；所述脫氣罐和還原裝置的底部還設有排污口，排污口與混凝沉淀裝置的進水管聯接。較佳的，該污水的離子催化電解脫氮系統還包括有脫硬度裝置和混凝沉淀裝置，該混凝沉淀裝置設置于離子催化電解脫氮裝置之前，以除去水體中的顆粒固形物(SS)，預防電解機的堵塞；該脫硬度裝置則設置于混凝沉淀裝置和離子催化電解脫氮裝置之間，其能夠用于去除水體的鈣鎂離子，防止電極結垢。

本發明與現有技術比較，具有以下明顯優勢：

1、城鎮污水經過離子催化電解脫氮處理后的出水的氨氮和總氮均≤1.5mg/L，使出水的氨氮和總氮指標均達到《地表水環境質量標準》(GB3828－2002)標準中Ⅳ類水的對應指標，徹底消除氮對水體的污染。

2、黑臭水體經過離子催化電解脫氮處理后的出水的氨氮和總氮均≤1.5mg/L，使出水的氨氮和總氮指標均達到《地表水環境質量標準》(GB3828－2002)標準中Ⅳ類水的對應指標，徹底消除氮對水體的污染。