比，具有处理时间短，氨氮去除率高等特点。经本实用新型所述方法 及系统处理后的氨氮废水，氨氮去除率达90%以上。
【附图说明】
[0045] 图1是本实用新型光电化学技术去除水中氨氮的装置构成示意图。
[0046] 附图标记说明：1.污水调节箱；2.电解/双波长紫外线原位照射箱；3. HC10、次 氯酸钠及臭氧分解箱；4.污水泵；5.曝气管；6.搅拌器；7.石英灯套；8.双波长紫外灯； 9.电解电极；10.单波长紫外灯。
【具体实施方式】
[0047] 参见图1，本实用新型一种采用光电化学技术去除水中氨氮的装置，包括：
[0048] (1)污水调节箱1 :用于调节被处理污水的盐度溶解氧浓度，将污水从及水口充入 污水调节箱1，调节后从出水口输送到后续的处理装置。污水调节箱1的底部的出口通过污 水泵4与电解/双波长紫外线原位照射箱2底部的进水口连接。在污水调节箱1内设有曝 气管5和搅拌器6。
[0049] (2)电解/双波长紫外线原位照射箱2 :用于电解污水和用双波长紫外线照射污 水，在该电解/双波长紫外线原位照射箱2的箱体内装有电解电极9 (阴极和阳极交叉间 隔重叠)，在阴极和阳极的左侧竖直设置一支双波长紫外灯8,工作时从阴极与阳极之间的 缝隙照向右侧。双波长紫外灯8能够发出254nm以及185nm波长的双波长紫外线（市场上 有售）。185nm波长的紫外线灯的光子能量较大，有较高分解能力，其电离作用可以利用环 境空气产生臭氧，臭氧在紫外线254nm下分解为原子氧和氧气，其中原子氧是极活泼的；而 254nm紫外线光子可以分解臭氧，同时保证臭氧不逸出，以免危害身体。
[0050] 所述的电解/双波长紫外线原位照射箱2中的电解电流密度范围为20-100mA/ cm2,其出口处的污水余氯浓度为2-10mg/L。电解/双波长紫外线原位照射箱2上部的出水 口与HC10、次氯酸钠及臭氧分解箱3下部的进水口连接。
[0051] (3) HC10、次氯酸钠及臭氧分解箱3 :用于分解从所述的电解/双波长紫外线原位 照射箱2流出的污水，在该HC10、次氯酸钠及臭氧分解箱3内装有波长为254nm的单波长紫 外灯10,对流过的污水进行照射。
[0052] 所述的双波长紫外线灯8和单波长紫外灯10均密封安装在石英灯套7内。
[0053] 使用本实用新型的处理过程如下：
[0054] 1、调节水体至适合盐度，调节水中溶解氧至适合浓度：
[0055] 电解污水需要合适盐度。在污水进入反应装置前，首先测量水体盐度，若盐度低于 3PSU，则加入NaCl (也可以是KCl或MgCl等不具有毒性的可溶性氯化物)，水体盐度不小于 3PSU ;若水体盐度不小于3PSU，则无需添加电解质。本实用新型中电解所需盐度为3 3PSU。
[0056] 在测量并调节盐度的同时，测量水中溶解氧含量，如水中溶解氧含量低于2mg/l， 则向水体鼓气，调节水中溶解氧含量3 5mg/l。本实用新型中所需流入水溶解氧含量应 芎 5mg/l〇
[0057] 2、电解污水+双波长紫外线原位照射电极反应区域水体：
[0058] 当具有一定盐度的污水由污水调节箱进入电解/紫外光照箱后，电极板区域时电 极开始电解，阴极、阳极发生电化学反应产生次氯酸钠，具体反应如下：
[0061] 阳极生成的Cl2迅速溶于水生成次氯酸或次氯酸钠：
[0064] 生成的HClO或NaClO具有氧化性，能够氧化氨氮。反应如下：
[0066] 在本实用新型中，电解电流密度范围为20-lOOmA/cm2,电解/双波长紫外光照反应 箱出口处余氯浓度为2-10mg/L。
[0067] 另外，在电解产生HClO及NaClO的同时，在电极表面上也会产生·0Η，同样会氧化 水中氨氮。具体反应如下：
[0069] 在电解产生HClO及·0Η的同时，利用双波长紫外线照射电极反应区域。双波长紫 外线灯是指工作时能够同时发出254nm以及185nm波长的紫外线灯。185nm波长的紫外线 灯，光子能量较大，185nm紫外线的电离作用可以利用水体中的溶解氧产生臭氧，具体反应 如下：
[0073] 式中：h为紫外光子，M为容器壁及电极的分子做触媒物质，产生臭氧。
[0074] 经185nm波长紫外照射在水中产生的臭氧具有氧化性，可氧化氨氮转化为N2。在 电解/双波长紫外光照反应箱出口处臭氧浓度应为〇. 5-3mg/l。
[0075] 在185nm波长紫外照射的同时，254nm波长的紫外也同时照射电解反应区域，在 254nm波长紫外照射下，发生如下反应：
[0078] 在254nm紫外线的照射下，新生成的HClO及O3在氧化氨氮的同时，又分解出原子 态的氧，该原子态氧具有极强的氧化性，可将氨氮氧化为N2。
[0079] -支紫外线灯竖直位于阴、阳极缝隙一侧，工作时从缝隙一侧照向另一侧。在本实 用新型中在紫外灯对应一侧边缘紫外辐照强度范围为200uW/cm 2 -1900 uW/cm2。
[0080] 污水从电解/双波长紫外光照反应箱入口处流经至出口处的时间为20秒-120 秒，及污水在反应箱中的反应时间为20秒-120秒。
[0081] 在电解/双波长紫外光照反应箱中，污水的氨氮在HC10、NaC10、03、· OH以及[0] 等主要反应氧化物质的作用下，通过调节电流密度、HC10、NaClO生成浓度、光照强度、反应 时间等反应参数，使污水中氨氮在短时间内高效地、有选择性地氧化为N 2，而不会进一步氧 化为NCV或NO
[0082] 3、污水经电解/双波长紫外光照反应箱处理后流入HC10、次氯酸钠及臭氧分解箱
[0083] 经电解/双波长紫外光照反应箱处理后的污水流入至HClO及臭氧分解箱。由于 此时污水中仍含有2-10mg/L的余氯以及0. 5-3mg/l的臭氧，如不加处理排放则会造成二次 污染。在HC10、NaClO及臭氧分解箱中，安装单波长（254nm)紫外灯进行照射，HC10、次氯 酸钠及臭氧被分解。最终从HCKKNaClO及臭氧分解箱出口流出的水体中HCKKNaClO及臭 氧浓度均小于〇. lmg/1，从而达到绿色排放。
【主权项】
1. 一种采用光电化学技术去除水中氨氮的装置，其特征在于，包括污水调节箱、电解/ 双波长紫外线原位照射箱和HC10、次氯酸钠及臭氧分解箱，污水调节箱的底部的出口通过 污水泵与电解/双波长紫外线原位照射箱底部的进水口连接，电解/双波长紫外线原位照 射箱上部的出水口与HC10、次氯酸钠及臭氧分解箱下部的进水口连接，处理后的污水从设 在该HClO及臭氧分解箱上部的出水口流出；在所述的污水调节箱内设有曝气管和搅拌器； 在该电解/双波长紫外线原位照射箱内装有电解电极，在电解电极的阴极与阳极缝隙一侧 竖直设置双波长紫外线灯；在所述的HC10、次氯酸钠及臭氧分解箱内装有单波长紫外灯。2. 根据权利要求1所述的采用光电化学技术去除水中氨氮的装置，其特征在于，所述 的双波长紫外线灯能够发出254nm以及185nm波长的双波长紫外线；所述的单波长紫外灯 能够发出波长为254nm的单波长紫外线。3. 根据权利要求1所述的采用光电化学技术去除水中氨氮的装置，其特征在于，所述 的双波长紫外线灯和单波长紫外灯均密封安装在石英灯套内。
【专利摘要】一种采用光电化学技术去除水中氨氮的装置，包括污水调节箱、电解/双波长紫外线原位照射箱和HClO、次氯酸钠及臭氧分解箱，污水调节箱的底部的出口通过污水泵与电解/双波长紫外线原位照射箱底部的进水口连接，电解/双波长紫外线原位照射箱上部的出水口与HClO、次氯酸钠及臭氧分解箱下部的进水口连接；在污水调节箱内设有曝气管和搅拌器；在电解/双波长紫外线原位照射箱内装有电解电极，在电解电极的缝隙一侧设置双波长紫外线灯；在HClO、次氯酸钠及臭氧分解箱内装有单波长紫外灯。本实用新型能够克服物化法及升生化法存在的不足，同时与其他电化学法相比，具有处理时间短，氨氮去除率高等特点。氨氮去除率达90%以上。
【IPC分类】C02F9/08, C02F1/32
【公开号】CN204644026
【申请号】CN201520093314
【发明人】于青, 王辉, 于航, 范昊, 刘光洲
【申请人】青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年2月10日