一种磷酸铵镁-电氧化一体化集成装置及其同步脱氮除磷方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及废水处理技术领域，具体设及一种用于城市污水、垃圾渗漏液、化肥厂 废水处理的憐酸锭儀一电氧化一体化集成装置及其同步脱氮除憐方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国污水处理事业的蓬勃发展，国家对污水排放要求也越来越严格，但是由 氮、憐污染引起的水体富营养化问题不仅没有解决，而且有日益严重的趋势。我国在2002年 最新颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准KGB18918-2002)中要求所有城镇污水处理 厂出水排入稀释能力较小的河流作为城镇景观用水和一般回用水等用途时，执行一级标准 的A标准，即TN< 15mg/L、NH4-N< 5mg/L(水溫低于 12 °C 时 <8mg/L)、TP<0.5mg/L。由此可 见，污水处理的主要矛盾已由有机污染物的去除转变为氮、憐污染物的去除。目前，我国几 乎所有的城镇污水处理厂都面临着同一个难题，即脱氮和除憐无法同时达到最佳效果，究 其原因主要为：
[0003] 基于微生物硝化和反硝化机制中：1、污水C0D/N/巧k值偏低，碳源不足成为反硝化 脱氮和生物除憐的限制性因素;2、硝化菌、反硝化菌和聚憐菌对泥龄、环境条件等的要求不 同，硝化菌和聚憐菌的数量较少且无法同时处于各自最佳的生存状态。此外，在高缔度地区 秋冬季水溫较低，微生物代谢活性减弱，氮、憐去除率进一步降低。
[0004] 基于物理化学过程的研究成果衍生了包括物理化学吸附法、吹脱法、异下醒沉淀 法、电化学氧化法和憐酸锭儀(MgN也P〇4 ? 6也0,Magnesium ammonium地OS地ate,MAP)结晶 沉淀法等新技术，然而，目前氮憐污染物处理技术中的生物硝化/反硝化、吹脱、物理化学吸 附、MP化学结晶、电化学氧化等技术，但很难同时去除城市污水中的氮、憐等元素。
[0005] 中国专利公布号CN101555068,公开日：2009.10.14的专利文献公开了一种生活污 水常低溫同时脱氮除憐好氧颗粒污泥的培养方法属于污水处理领域，特征是SBR反应器采 用2~10的高径比和50~67%的容积交换率，不调控水溫。沉淀时间为30~50min，逐渐缩 短为1~3min;或将沉淀时间设置为5~8min，逐渐缩短至1~3min。在生化反应过程中，W溶 解氧浓度DO、氧化还原电位ORP和pH值作为实时控制参数，实时控制揽拌时间（反硝化、放 憐）、曝气时间(有机物氧化、硝化、反硝化、好氧吸憐、反硝化吸憐）。该发明可提高硝化菌和 聚憐菌的含量、W厌氧/好氧方式实现低COD生活污水常低溫好氧颗粒污泥同时脱氮除憐， 解决污水处理系统时间程序控制导致的运行效率低、氮、憐处理不稳定的问题。该发明利用 的是基于微生物硝化和反硝化机制，需要投加化学药剂，如果处理不好，很容易产生新的二 次污染。
【发明内容】
[0006] 1.要解决的技术问题
[0007] 针对污水处理工艺中硝氮、氨氮和憐酸盐难于同步去除及基于微生物硝化和反硝 化机制处理容易产生新污染的技术问题，本发明提供了一种憐酸锭儀一电氧化一体化集成 装置及其同步脱氮除憐方法。只需通过电极的简单切换，就可达到同步脱氮除憐的作用，操 作简单，可实现自动化运行，并且不会产生新的污染源。
[000引2.技术方案
[0009] 为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
[0010] -种憐酸锭儀一电氧化一体化集成装置，包括憐酸锭儀电氧化结晶系统和氮电氧 化系统，憐酸锭儀电氧化结晶系统包括反应基和阳极B;氮电氧化系统包括反应基和阳极A; 反应基包括电化学仪表、切换开关、参比电极、铁屑、阴极和反应器，其中：参比电极和阴极 通过导线并联，并分别和电化学仪表连接后垂直状态悬浮于反应器中，铁屑悬浮于反应器 中；切换开关和电化学仪表通过导线连接后分别和阳极A、阳极B进行切换式连接，分别形成 氮电氧化系统和憐酸锭儀电氧化结晶系统。
[0011] 进一步的方案，阳极B材料为儀合金电极;铁屑通过磁力揽拌悬浮于反应器中；参 比电极为隶或氯化银电极。
[0012] 进一步的方案，阳极 A 材料为 DSA(Ti/Ru〇2-Ti〇2-Ir〇2-Sn〇2)或 Sn〇2、Ir〇2、Ti/Ru〇2 电极;反应器为四氣乙締反应器。
[0013] 进一步的方案，阳极A和阳极B在反应器中前后或并排平行设置，或位于阴极的前 后两侧和阴极互相平行设置。
[0014] 进一步的方案，切换开关为智能切换开关;阴极材料为铁板。
[0015] 进一步的方案，反应器形状为圆型或方型。
[0016] 进一步的方案，还包括垂直插入并悬浮于反应器中的pH-溫度值双显器。
[0017] 进一步的方案，铁屑用量不超过反应器容量的10%。
[0018] -种同步脱氮除憐方法，具体步骤为：
[0019] A、将含氮、憐废水注入反应器内；
[0020] B、参比电极、电化学仪表和阴极连接好，使其处于工作状态；
[0021] C、将切换开关切换至阳极B，电化学仪表进行电流、电压的调控；
[0022] D、开启磁力揽拌，使铁屑处于流化悬浮状态；
[0023] E、调节抑至弱碱性；
[0024] F、开启电源，通过电解反应脱除废水中的憐酸盐和部分氨氮，产物为憐酸锭儀晶 体；
[0025] G、将切换开关切换至阳极A，其它线路和电化学仪表保持开启状态；
[0026] H、过剩的氨氮、硝氮在电氧化作用下转化成氮气；
[0027] I、反应结束后，断电，上清液排放后沉淀物回收。
[002引 3.有益效果
[0029] 采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
[0030] (1)本发明的一种憐酸锭儀一电氧化一体化集成装置，憐酸锭儀结晶采用儀电极 释儀，有效地降低了憐酸锭儀结晶的药剂费用，而且儀电极可循环使用；同时不需新增工 艺，采用二种电极，就可达到同时去除废水中氮和憐酸盐的目的，而硝态氮的处理在目前脱 氮工艺中，是比较头疼的一个难题，而本发明反应装置，可有效解决运个难题；
[0031] (2)本发明的一种憐酸锭儀一电氧化一体化集成装置，体现了憐酸锭儀一电氧化 一体化技术可W同步脱除废水中的氨氮、硝氮和憐酸盐。本发明中的憐酸锭儀一电氧化一 体化技术包括憐酸锭儀结晶除憐和电氧化脱氮二个技术单元，采用儀电极提供儀盐，与废 水中的氨氮和憐酸盐形成憐酸锭儀;通过阳极切换，采用DSA或Sn化、Ir〇2、Ti/Ru〇2为阳极， 通过电氧化方法脱除废水中的硝氮及氨氮，达到同步去除废水中硝氮、氨氮和憐酸盐的目 的。现有技术中，反应器的结构和高效电解反应器的开发是电化学技术应用过程中的关键 技术之一，目前还没有电氧化脱氮除憐一体化反应器应用实例。本发明通过简单的阳极切 换，就可W达到同步脱氮除憐的效果，同时对环境不会造成二次污染，是"环境友好"型技 术；
[0032] (3)本发明的一种憐酸锭儀一电氧化一体化集成装置，针对目前电极反应过程中 电极纯化是一个无法解决的难题，而本发明装置，在反应器中填充铁屑，一方面，流化态的 铁屑具有一定的冲击力，阻碍晶体颗粒在电极表面沉淀，另一方面，铁屑在电场作用下所形 成的类酪顿体系，起到阻止电极纯化的作用，有利于硝态氮、氨氮的氧化降解；
[0033] (4)本发明的一种憐酸锭儀一电氧化一体化集成装置，废水进入结晶反应槽，通过 磁力揽拌，保持铁屑处于流化态，通过电化学控制仪表精准控制电流电压，参比电极为隶或 氯化银电极，外接pH计和溫度计，儀阳极及氮氧化电极平行分布或分布于阴极的两侧，通过 开关自动切换;反应器为圆形或方形，电极间距自由调节；
[0034] (5)本发明的一种憐酸锭儀一电氧化一体化集成装置，阳极A和阳极B在反应器中 只要和阴极互相平行设置，和流化态的铁屑协同作用产生类酪顿体系，即能达到电氧化脱 氮除憐一体化反应的目的，各元件位置的设置相对容易，对废水的处理操作简便，适用面 广；
[0035] (6)本发明的一种憐酸锭儀一电氧化一体化集成装置，反应器形状为圆型时，有利 于铁屑的流化，同时没有死角，有利于憐酸锭儀晶体的生长，而大颗粒的憐酸锭儀晶体沉降 速率更快，除憐效率高；
[0036] (7)本发明的一种同步脱氮除憐方法，虽然憐酸锭儀的最佳结晶pH为9.0-9.5;在 pH超过7.5条件下即可形成憐酸锭儀结晶，但抑调节过高，则会增加碱性药剂的费用，因此， 经过反复的试验和数据捜集、分析，优选pH值调节至7.5-8.5之间，溫度在25°C条件下形成 憐酸锭儀结晶效率最高；
[0037] (8)本发明的一种同步脱氮除憐方法，能够应用于城市污水、垃圾渗漏液、化肥厂 等废水处理，应用范围广。
【附图说明】
[0038] 下面结合附图对本发明进一步说明。
[0039] 图1是本发明结构示意图。
[0040] 图中：1、电化学仪表;2、pH-溫度值双显器;3、切换开关;4、参比电极;5、阳极