用于高氨氮废水的多室多维电凝聚装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高氨氮废水处理装置，具体涉及一种用于高氨氮废水的多室多维 电凝聚装置。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着环境保护工作的日益加强，水体中有机物的代表指标-COD基本得到 了有效控制，但是高氨氮废水达标排放却没有得到有效控制，未经处理的含氮废水排放给 环境造成了极大的危害，如易导致湖泊富营养化，海洋赤潮等。经过初步检索，目前氨氮废 水的处理方法主要有吹脱法、化学氧化、生物脱氮工艺-硝化/反硝化法；吹脱法是将废水 中的离子态铵（MO，通过调节pH值转化为分子态氨，随后被通入的空气或蒸汽吹出，吹脱 法一般采用填料吹脱塔，主要特征是在塔内装置一定高度的填料层，利用大表面积的填充 塔来达到气水充分接触，以利于气水间的传质过程。炼钢、石油化工、化肥、有机化工等行业 的废水，常含有很高浓度的氨，因此常用蒸汽吹脱法处理。蒸汽吹脱法通常用于高浓度氨氮 废水的预处理，该处理技术除氮效果较好，但运行成本高、设备易腐蚀结垢，并且容易造成 二次污染。化学氧化技术主要包括折点加氯法和催化湿式氧化法。折点加氯法是通过投加 足量氯气至使废水中NH3-N氧化成无害氮气的方法。催化湿式氧化法是在一定温度、压力 和催化剂作用下，经空气氧化，使污水中的有机物和氨分别氧分解成C02、N2、H2O等无害物 质，从而达到净化的目的。虽然化学氧化法反应迅速完全，所需设备投资较少，但运行费用 很高，不适合大水量高浓度氨氮废水的处理。硝化/反硝化法是废水中的氨氮在好氧菌作 用下，最终氧化生成硝酸盐，这一过程称为硝化反应。反硝化反应是指在无氧条件下，反硝 化菌将硝酸盐氮（NO3-)还原为氮气（N2)的过程。生物脱氮工艺运行费用低，是目前应用最 为广泛的脱氮技术，但生物脱氮工艺对氨氮的去除效果有限，由于高氨氮废水会对水中的 微生物产生毒害作用，仅适合中低浓度废水的处理。因此，迫切的需要一种新的技术方案解 决现有技术中存在的技术问题。
【发明内容】
[0003] 为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种用于高氨氮废水的多室多维电凝聚 装置，该装置整体结构设计巧妙，操作方便，利用多室多维电凝聚技术对高氨氮废水进行多 维凝聚及催化氧化，大幅度的降低废水中的氨氮、COD等污染物浓度，同时降低运行成本。
[0004] 为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，用于高氨氮废水的多室多维电凝聚 装置，其特征在于，所述多室多维电凝聚装置包括电凝聚装置外壳、高压脉冲电源、外壳内 设置有阳极板、阴极板，所述外壳上还设置有辅助组件，所述阳极板、阴极板分别通过铜导 线与高压脉冲电源的正、负极相连。所述外壳内设置有隔板，所述隔板将整个电凝聚装置 分隔为多个导流室，所述阴极板、阳极板之间装填粒子电极，粒子电极的装填密度为10%，粒 径为2~5mm。阴极板和阳极板之间填充有粒子电极，增大了电极比表面积，可提高电流效 率，降低能耗和废水处理成本，同时反应过程中可以产生微小气泡起到气浮作用，从而提高 装置整体废水处理效果。所述外壳底部设置曝气区，不仅可以使粒子电极在装置运行时呈 悬浮状态以提高反应效果，而且还能减轻极板污染以及粒子电极堵塞。
[0005] 作为本发明的一种改进，所述阴极板、阳极板采取多级交替布置方式，所述阴极 板、阳极板之间的极板间距2~3cm，阴极板、阳极板交替布置方式可以提高氨氮的去除效 果，并且阴、阳极板的就近组合能快速、充分地对废水进行处理，使高氨氮废水的处理效果 更加稳定。
[0006] 作为本发明的一种改进，所述阴极板为带复合催化剂涂层的铁板，所述阳极板为 带复合催化剂涂层的石墨板。所述涂层均为含钛的复合金属氧化物，主要成分为Ti02、Sn02、 MnO2，其质量比例为2:1:1。
[0007] 作为本发明的一种改进，所述粒子电极材料由废铁肩、活性炭颗粒和带催化剂涂 层的陶粒组成，该技术方案采用废铁肩、活性炭颗粒和带催化剂涂层的陶粒作为粒子电极 进一步净化高氨氮废水，对废水中的氨氮、有机物、色度等具有很高的去除效果，对氨氮的 去除率可达90%以上，对COD的去除率可达75%以上。
[0008] 作为本发明的一种改进，所述带催化剂涂层的陶粒的涂层为含钛的复合金属氧化 物，所述复合金属氧化物含有Ti02、Sn02、MnO2，其体积比为2 :1 :1，以该比例配制催化剂涂 层可以充分发挥催化剂的协同效应，并且其成本也较为低廉。
[0009] 作为本发明的一种改进，所述多室多维电凝聚装置底部设有曝气区，所述曝气区 内通过曝气管曝气。
[0010] 作为本发明的一种改进，所述辅助组件为排泥管、溢流堰。
[0011] 作为本发明的一种改进，所述电凝聚装置外壳由塑料、玻璃钢、不锈钢或者碳钢制 成。
[0012] 相对于现有技术，本发明的优点如下，1)整个技术方案设计巧妙，结构紧凑，2)该 技术方案集电絮凝、电催化、气浮工艺为一体，处理效果明显优于常规单一的电凝聚、电催 化、气浮以及电解设备，能耗也较低，阴极板和阳极板之间填充有粒子电极，增大了电极比 表面积，可提高电流效率，降低能耗和废水处理成本，同时反应过程中可以产生微小气泡起 到气浮作用，从而提高装置的整体废水处理效果；3)该技术方案采用废铁肩、活性炭颗粒 和带催化剂涂层的陶粒作为粒子电极，对废水中的氨氮、有机物、色度等具有很高的去除效 果，对氨氮的去除率可达90%以上，对COD的去除率可达75%以上；采用废铁肩作为部分粒 子电极，不仅可以实现废物的回收利用，而且还可降低成本；采用颗粒活性炭作为部分粒子 颗粒，不仅可以利用其多孔特性来增大与废水的接触面积，而且还可以起到吸附和生物载 体的作用；4)装置采用高压脉冲电源，在节电的同时也可大幅度降低了铁极板的损耗，装置 自动化程度高，效果好，见效快、操作简单、适用范围广、不受废水中有毒物质影响，且装置 运行稳定，成本较低、使用寿命长、维护较方便；5)该技术方案烘干时间大大缩短，工作效率 高，维护方便，成本较低，便于推广应用。
【附图说明】
[0013] 图1为本发明整体结构示意图； 图中：1进水管，2阴极板，3阳极板，4高压脉冲电源，5铜导线，6排泥管，7导流室，8溢 流堰，9出水管，10设备外壳，11曝气管，12粒子电极，13隔板。
【具体实施方式】
[0014] 为了加深对本发明的认识和理解，下面结合附图和【具体实施方式】，进一步阐明本 发明。
[0015] 实施例1: 参见图1，用于高氨氮废水的多室多维电凝聚装置，所述多室多维电凝聚装置包括电凝 聚装置外壳10、高压脉冲电源4、外壳内设置有阳极板2、阴极板3,导流室7,粒子电极12、 隔板13、曝气区，所述外壳上还设置有辅助组件，所述阳极板2为带催化剂涂层的石墨板， 所述阴极板3为催化剂涂层的铁板，分别通过铜导线5与高压脉冲电源4的正、负极相连， 阴极板和阳极板之间填充有粒子电极12,增大了电极比表面积，可提高电流效率，降低能耗 和废水处理成本，同时反应过程中可以产生微小气泡起到气浮作用，从而提高装置的整体 废水处理效果。所述粒子电极的装填密度为10%，粒径为2~5mm，材料由废铁肩、活性炭颗 粒组成，其质量比为1 :1。所述隔板为不透水隔板，隔板与两边池壁需密封处理，通过隔板 形成多个导流室起到多级电凝聚串联的作用，一般的装置中隔板的数量为6~12个，具体 可根据现场空间大小、废水处理效果等要求设定，图1中的隔板为6个，所述曝气区内通过 曝气管11曝气。该技术方案整体结构设计巧妙、紧凑，采用高压脉冲电源，在节电的同时 也可大幅度降低了铁极板的损耗，装置自动化程度高，效果好，见效快、操作简单、适用范围 广、不