[发明专利]一种三维电极尿液脱色的电解方法

说明书

本发明公开了一种三维电极尿液脱色的电解方法，属于尿液脱色领域。包括尿液水解，过滤沉淀，电解，分离四个步骤。本发明通过采用三维电极去除尿液中的有色成分，达到了较好的电解效率；通过添加反渗透水，提高尿液的水解效率，快速达到稳定体系，减小由于尿液组分变化对电解过程的影响。另外，通过对三维电解的填料进行改进，以解决三维电极中填料分层和填料溶出的问题，提高了三维电极的电解效率。

技术领域

本发明属于尿液脱色领域，尤其是一种三维电极尿液脱色的电解方法。

背景技术

尿液中含有大量的磷元素和氮元素，有关资料表明尿液中，8000～10000mg/L的氮元素和700～2000mg/L磷元素。生活污水中质量分数分别约80％的氮、50％的磷、60％的钾来源于尿液，而尿液的排放量仅为生活污水总量的约1％左右，因此，对于体积小、含量高的源分离尿液进行处理，更容易实现资源化和污染物的控制，近些年来，对尿液、粪便、生活排水基于源头进行分离并分别进行处理生活污水理念已经得到有关部门的重视和实施。

其中，尿液处理或资源化利用技术目前研究得比较多的是磷酸氨镁沉淀法、厌氧氨氧化脱氮等技术。但由于尿液中氨氮含量远高于常规生活污水，而且上述化学手段均为可逆反应，存在反应平衡，因此只能够降低氨氮含量，但是远达不到排放标准和净水标准。利用电化学方法去除生活污水、垃圾渗滤液和工业废水中氮在国内外已经得到了广泛应用于，具有高效、稳定、方便、兼容性好等优点，特别适合在小型的分散式污水处理设施中应用。但是，对源分离尿液中的氮利用电化学氧化进行去除的研究在国内外的研究鲜有报道。

发明内容

发明目的：提供一种三维电极尿液脱色的电解方法，以解决上述背景技术中所涉及的问题。

技术方案：一种三维电极尿液脱色的电解方法，包括如下步骤：

步骤一、水解，将尿液放置在储水池储存3～8天，待其水解至pH值、浓度和总磷（TP）含量稳定，其中，尿液pH值大于8.5，浓度为初始浓度3～5倍，总磷（TP）含量小于初始浓度一半；

步骤二、过滤，将上述尿液通过蠕动泵依次通过过滤设备和反渗透膜元件，然后取少量尿液样品，测试尿液的电导率；

步骤三、电解，将上述尿液送入填满填料的三维电极用电解槽中，并采用直流电源使得所述电解槽保持一定电流强度，在电解槽中停留预定时间，使得所述填料吸附游离的氨氮、磷和蛋白，完成脱色过程；

步骤四、分离，采用集水箱收集处理后的尿液，可以直接排入城市雨水循环系统。

作为一个优选方案，所述水解过程中添加含有钙、镁离子的反渗透水，且钙离子、镁离子的总浓度大于500mg/L，。

作为一个优选方案，所述反渗透水为含有大量钙、镁离子的工业废水，按照尿液与工业废水10：（1～3）的配比。

作为一个优选方案，所述三维电极中阴极为Ti/RuO₂，阳极为铜。

作为一个优选方案，所述三维电极电解前，通过添加氯化钠调节尿液电导率至25～40mS/cm，控制所述三维电极的电流密度为45～60mA/ cm²；火力提留时间为0.5～2小时。

作为一个优选方案，所述填料以质量百分数计，包括如下组分： 45～50%活性炭，45～50%改性膨润土颗粒，1～10%以铁、镍的氧化物颗粒按照2:1的摩尔比组成的金属催化剂；其中，所述金属催化剂搭载所述活性炭上。

作为一个优选方案，所述金属催化剂搭载在活性炭上的制备方法如下：将可溶性铁、镍的盐溶液按照2:1的摩尔比混合，然后浸渍活性炭，最后在氮气保护下，将活性炭于200～300℃，烘焙1～2小时。

作为一个优选方案，所述改性膨润土颗粒的制备方法包括如下步骤：