[发明专利]一种污水的离子催化电解脱氮系统及其方法

说明书

本发明公开了一种污水的离子催化电解脱氮系统及其方法，该系统包括离子催化电解脱氮装置，离子催化电解脱氮装置由电解机、直流电源、脱气罐、催化剂投加装置、电极清洗装置和还原装置构成。含氮污水经过混凝沉淀处理装置去掉固形颗粒物(SS)后进入离子催化电解脱氮装置，去除污水中的氨氮和总氮。本发明的优点在于通过离子催化电解一同去除污水中的氨氮和总氮，不仅适合市城镇生活污水的脱氮，而且特别适合垃圾渗沥液(又称渗滤液)、养殖废水、煤化工废水等高氨氮的污水脱氮，降低污水氨氮浓度，提高其可生化性，便于垃圾渗滤液、养殖废水、煤化工废水等高氨氮的水体的生化处理。

技术领域

本发明涉及催化电解脱氮装置及其方法，尤其是涉及一种污水(废水)的离子催化脱氮系统及其方法。

背景技术

污水(废水)是指受到有机物、氨氮、硝态氮及有机氮、磷、微生物、病毒等污染的水体，其中，氨氮和总氮是污水的重要污染物成份，就当前的污水处理技术而言，COD_Cr、BOD₅、总磷等污染物的处理技术都比较成熟，其难点是脱除污水中总氮和氨氮。比如，针对当前《地表水环境质量标准》(GB3828－2002)标准，表1共有24项常规指标，就当前的技术而言，城镇污水的主要污染COD_Cr、BOD₅等污染物通过一定的技术和装置处理，其指标基本都可以达到《地表水环境质量标准》(GB3828－2002)标准的对应指标，其难点是如何脱除污水中的总氮和氨氮，使之达到对应的指标。又如垃圾渗滤液，其氨氮高达1000～4000mg/L，总氮高达1100～4500mg/L，过高的氨氮和总氮导致碳氮比(C/N)失调，其营养比例比生物法处理时微生物生长所需要的营养比例相去甚远，给生物处理带来很大的难度。再如，养殖(养猪)废水中，其氨氮高达1000～5000mg/L，导致养殖废水也是当前的难处理废水之一。较低浓度的氨氮通常可以通过好氧或加次氯酸钠、双氧水或臭氧等方法去除，但硝态氮却除了反硝化，没有其他更好的方法。当污水中氨氮和总氮的浓度过高(如500mg/L以上)时就难以通过上述方法解决。此外，就当前而言，硝态氮的主流技术和装置是反硝化深床滤池，反硝化深床滤池的建造不仅占地面积大，施工周期长，运行费用高，而且这种装置运行时需要外加炭源，还要不断曝气和反洗，控制较难。为此，当前急需一种经济实用、安全可靠的污水脱氮装置及其方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有污水脱氮技术存在的处理工艺复杂、化学药剂消耗量大、成本高、处理后排放不达标等缺陷，形成一种污水的离子催化电解脱氮系统及其方法。

本发明提供了一种污水的离子催化电解脱氮系统，包括离子催化电解脱氮装置，该离子催化电解脱氮装置包括：电解机、直流电源、脱气罐、氯离子催化剂投加装置、电极清洗装置和还原装置；所述电解机的进水口与所述经过物化处理后的出水口相连，所述电解机的出水口与所述脱气罐的进水口相连，所述脱气罐的出水口与还原装置的进水口相连；所述脱气罐还设置有循环口，它设置在距脱气罐的出水口1～1.5米的下方，循环口通过管道和循环泵与电解机的进水管联接，用于水体的循环电解脱氮；所述脱气罐和还原装置的底部还设有排污口，排污口与混凝沉淀装置的进水管联接。较佳的，该污水的离子催化电解脱氮系统还包括有脱硬度装置和混凝沉淀装置，该混凝沉淀装置设置于离子催化电解脱氮装置之前，以除去水体中的颗粒固形物(SS)，预防电解机的堵塞；该脱硬度装置则设置于混凝沉淀装置和离子催化电解脱氮装置之间，其能够用于去除水体的钙镁离子，防止电极结垢。

本发明与现有技术比较，具有以下明显优势：

1、城镇污水经过离子催化电解脱氮处理后的出水的氨氮和总氮均≤1.5mg/L，使出水的氨氮和总氮指标均达到《地表水环境质量标准》(GB3828－2002)标准中Ⅳ类水的对应指标，彻底消除氮对水体的污染。

2、黑臭水体经过离子催化电解脱氮处理后的出水的氨氮和总氮均≤1.5mg/L，使出水的氨氮和总氮指标均达到《地表水环境质量标准》(GB3828－2002)标准中Ⅳ类水的对应指标，彻底消除氮对水体的污染。