专利名称：一种折板连续流式隔膜电解装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电解装置，更具体地说是涉及一种电解处理高氨氮废水的新型折板连续流式隔膜电解装置。
背景技术：
化工医药行业以及垃圾渗滤液均产生高氨氮的废水，虽然对于废水中含有多高的氨氮才算高氨废水氮范畴，没有统ー的标准，但据文献报道，当废水中氨氮达到400mg/l浓度时会对生化处理过程产生毒害作用。为此，如何经济、有效地去除废水中的高氨氮成为处理高浓度氨氮废水亟待解决的问题之一。国内外氨氮废水处理方法主要有吹脱法、沸石脱氨法、电渗析法、膜分离法、折点氯化法、MAP沉淀法、生物脱氨法等，但这些エ艺方法在技术和经济上仍存在不少问题，如有二次污染、出水氨氮值偏高等。电化学技术具有运行成本低、效率高、不产生二次污染、设备简单，以及兼具氧化、气浮、絮凝、杀菌等作用，且已成为目前国内外研究较为活跃的领域的这些特点。电渗析技术处理氨氮废水，其原理为氨氮废水在直流电场作用下，利用阳离子交换膜的选择透过性，在电位差的动カ下，NH4+往阴极移动，透过阳离子交換膜，在阴极室中富集，从而实现NH4+与废水的分离，使废水得到净化。采用电渗析方法不仅可以高效地分离废水中的氨氮，而且能量消耗低、药剂耗量少、环境污染小、操作简便、预处理简单。但是阴极室中氨氮仍需进一歩处理。一般来说，电极周围某离子浓度越高，其在电极上放电的几率越高。所以，只要电解池中铵根离子浓度足够大，或者远远大于H+浓度，那么它将会代替H+在电极上放电。阴极反应2NH4++2e —= 2NH3 +H2在碱性环境下NH3会以气体形式析出，废水中氨氮含量得到有效降低。
实用新型内容为了克服现有的电解处理装置耗能过大、处理量有限的缺点，本实用新型提供一种处理高氨氮废水的折板连续流式隔膜电解装置，该电解槽不仅能通过简单操作处理氨氮废水，而且低压反应、安全性可靠，并且可根据实际废水浓度选用不同数量处理单元串联加以调整。为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是一种折板连续流式隔膜电解装置，包括电解槽，该电解槽设置有进水口和出水ロ，电解槽内部设多个间隔分布的阴极室和阳极板，阴极室内设有阴极板，阴极室两侧为隔膜，在电解槽内形成多个电解区域，其特征在于所述进水口和出水ロ分设在电解槽的两侧，阴极室和阳极板分别与电解槽的ー侧 相连，另ー侧留有空隙，在该电解槽内形成“之”字形通道。根据本实用新型的一个实施例，所述多个阳极板与可调电源正极连接，所述阴极板和可调电源负极连接。该电解槽包括多个电解槽串联连接，该多个电解槽的阴极板和阳极板分别与各自的可调电源电压端连接。可调电源的电压为5 15v，所述依次连接的电解槽中，前一电解槽的阳极板所连接的电源电压高于或等于后ー电解槽的阳极板所连接的电源电压。[0012]本实用新型通过在电解槽两端设置进水口、出水ロ以及多个电解槽之间相互联通，阴极室与阳极板分别与电解槽壁一端相连，另一端留有空隙，作为折板引导废水以“之”字形流动。可以将原来的批式处理方式转化为连续流方式，实现大規模的生产处理。多格串联处理可实现大規模的连续流处理废水方式，并根据电解槽中氨氮含量梯次下降，在后端的深度处理可降低电压，降低能耗。由于串联方式，在处理效果上，可预防前端由于阴极室氨氮浓度过高造成的迁移阻力，提高处理效果。隔膜材料为0. 5 1_厚的阳离子交換膜，可防止Off穿过隔膜离开阴极室。本装置用于氨氮处理操作简单、反应迅速、处理量可观。本实用新型结合电渗析与阴极电还原作用，可以在低电压条件下操作简便的连续降解高氨氮废水，为电解处理高氨氮废水的エ业化提供了ー套切实可行的方案。
图I为本实用新型的示意图。图2为图I的剖面图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进ー步说明。本实用新型涉及ー种折板连续流式隔膜电解装置，该装置包括电解槽，在电解槽I设置有进水口 2和出水ロ 3，内部设多个间隔分布的阴极室4和阳极板5，阴极室4内设有阴极6，阴极室两侧为隔膜7，在电解槽内形成多个电解区域，阴极室与电解槽左侧相连，右侦陏空隙，阳极板与电解槽右侧相连，左侧有空隙，在电解槽内形成“之”字形通道，进水沿阴阳极以“之”字形通道流向出水口。阴极6采用不锈钢板。隔膜7为0.5 Imm厚的阳离子交換膜。所述多个阴极室4为两个或两个以上的阴极室，所述多个阳极板5为两个或两个以上的阳极板，阴极室4和阳极板5间隔分布排列。阴极电解液为碱性溶液，阳极为待处理氨氮废水。在图I中，有三个阴极室4和三个阳极板5于电解槽I中，阴极室4和阳极板5间隔排列，阴极室4内加入适当浓度NaOH溶液，阳极板通过线路接到电源正扱，阴极不锈钢板通过线路接到电源负扱，开通电源，待处理氨氮废水由进水口进入电解槽，以一定速率流动，从出水ロ排出，可有效降低废水中氨氮含量。氨氮废水在低压直流电场作用下，利用阳离子交换膜的选择透过性，在电位差的动カ下，NH4+往阴极移动，透过阳离子交換膜，在阴极室中富集，从而实现NH4+与废水的分离。NH4+进入阴极室富集后，在阴极上发生还原反应，氨气在碱性水环境下随着氢气析出，废水中氨氮含量有效減少。在本实用新型中，可将多个电解槽首尾连接，将多个电解槽串联，该多个电解槽的阴极板和阳极板分别与各自的可调电源电压端连接。这样通过阴极电压固定，阳极采用可变电压，可以针对高氨氮废水的特点，在前段高浓度区采用较高电压，而后面的低浓度区采用较低电压的工作方式，改变了原批式处理方式中只能固定一种电压的弊端，提高了电源利用效率，也延长了低浓度区阳极板的使用寿命。阴极电压固定，阳极采用可变电压。该点解装置一定的电压下(5-15V)工作，氨氮浓度越高，其作用的电压也越高。但电压越高，能耗也越大。前序处理的电解槽被称为前段电解槽，后序处理的电解槽被称为后段电解槽，通过阴极电压固定，阳极采用可变电压，前段电解槽电压高、后段电解槽电压低，可实现高效去除氨氮和节约能耗的双重目的。隔膜材料为0. 5 Imm厚的阳离子交換膜。根据本实用新型的一个实施例，整个电解槽的宽度300-500 mm ;阳极板和隔膜的距离40-80 mm;阴极板和隔膜的距离15-30 mm ;阴极板和阳极板与电解槽之间的空隙的宽度 10_30mm。
权利要求1.一种折板连续流式隔膜电解装置，包括电解槽，该电解槽设置有进水口和出水ロ，电解槽内部设多个间隔分布的阴极室和阳极板，阴极室内设有阴极板，阴极室两侧为隔膜，在电解槽内形成多个电解区域，其特征在于所述进水口和出水ロ分设在电解槽的两侧，阴极室和阳极板分别与电解槽的ー侧相连，另ー侧留有空隙，在该电解槽内形成“之”字形通道。
2.如权利要求I所述的装置，其特征在于所述多个阳极板与可调电源正极连接，所述阴极板和可调电源负极连接。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于该电解槽包括多个电解槽串联连接，该多个电解槽的阴极板和阳极板分别与各自的可调电源电压端连接。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在干可调电源的电压为5 15v，所述依次连接的电解槽中，前一电解槽的阳极板所连接的电源电压高于或等于后ー电解槽的阳极板所连接的电源电压。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于所述隔膜为O.5 lmm厚的阳离子交換膜。
6.如权利要求I飞中任一项所述的装置，其特征在于电解槽的宽度300-500mm;阳极板和隔膜的距离40-80 mm;阴极板和隔膜的距离15-30 mm ;阴极板和阳极板与电解槽之间的空隙的宽度10-30mm。
专利摘要本实用新型公开了一种折板连续流式隔膜电解装置，其特征在于所述进水口和出水口分设在电解槽的两侧，阴极室和阳极板分别与电解槽的一侧相连，另一侧留有空隙，在该电解槽内形成之字形通道。本实用新型可以将原来的批式处理方式转化为连续流方式，实现大规模的生产处理。通过阴极电压固定，阳极采用可变电压，可以针对高氨氮废水的特点，在前段高浓度区采用较高电压，而后面的低浓度区采用较低电压的工作方式，改变了原批式处理方式中只能固定一种电压的弊端，提高了电源利用效率，也延长了低浓度区阳极板的使用寿命。本装置用于氨氮处理操作简单、反应迅速、处理量可观。
文档编号C02F101/16GK202390235SQ20112044491
公开日2012年8月22日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日
发明者刘明明, 王国华, 袁野 申请人:上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司