[发明专利]一种电化学同步脱氮除磷装置及城市污水处理方法

权利要求书

1.一种城市污水电化学同步脱氮除磷装置，包括电解池（1）、直流电源（10）和污水箱（9），其特征在于，所述电解池（1）上部水平固定设置电极固定架（16），所述电极固定架（16）自左向右依次设置铜修饰不锈钢电极（12）、铁电极(13)、铝电极(14)、形稳电极(11)、铁电极（13）、镁电极（15）和铜修饰不锈钢电极（12），上述电极与电极固定架（16）活动连接，上述电极间的距离为10-30mm，其中形稳电极（11）与直流电源（10）的正极连接，铜修饰不锈钢电极（12）与直流电源（10）的负极相连接，铁电极(13)、铝电极(14)、镁电极(15)作为感应电极不与直流电源的正负极相连接；

所述电解池（1）设置锥形底（2），便于絮凝和氧化沉淀收集；所述锥形底（2）底部与三通阀（3）焊接，所述三通阀（3）分别与排污管（4）和出水管（5）活动连接；

所述锥形底（2）以上的电解池（1）侧壁设置进水口，所述进水口与进水管（6）固定焊接，所述进水管（6）上设置流量计（7），所述流量计（7）与污水泵（8）出口通过进水管（6）活动连接，所述污水泵（8）进口通过水管与污水箱(9)出水口阀门(21)活动连接。

2.如权利要求1所述的城市污水电化学同步脱氮除磷装置，其特征在于，所述锥形底（2）一侧设置曝气装置，所述曝气装置由密闭漏斗（18）和曝气管（17）组成，所述密闭漏斗（18）和曝气管（17）固定焊接，所述密闭漏斗（18）的底面和侧面均匀设置圆形曝气孔（19），所述曝气管（17）上设置止回阀（20）。

3.如权利要求2所述的城市污水电化学同步脱氮除磷装置，其特征在于，所述曝气孔（19）直径为1-3mm。

4.如权利要求3所述的城市污水电化学同步脱氮除磷装置，其特征在于，所述曝气孔（19）直径为2mm。

5.如权利要求1所述的城市污水电化学同步脱氮除磷装置，其特征在于，所述电极间的距离为20mm。

6.如权利要求1所述的城市污水电化学同步脱氮除磷装置，其特征在于，所述铜修饰不锈钢电极（12）采用电沉积的方法制备，所述铜和不锈钢的质量比为：1:10-100。

7.一种利用权利要求1所述的城市污水电化学同步脱氮除磷装置处理城市污水的方法，其特征在于，包括如下步骤：开启污水箱出水口阀门，启动污水泵，将待处理污水泵入电解池，污水量为电解池总容量的75%，进水完毕关闭污水泵和污水箱出口阀；开启直流电源，调节电流密度为0.5-80mA/cm²，进行电化学处理10-30min，同时向曝气装置通入压缩空气，曝气量为1.0-1.2L空气/min.L污水，处理时间达到15min以上时，每15min倒换电极一次；接着关闭直流电源和压缩空气，将电解池锥形底三通阀开启至排污管，收集氮磷沉淀物；然后将电解池锥形底三通阀开启至出水管，收集经处理的污水，进一步固液分离后处理水可达标排放。

8.如权利要求7所述的一种城市污水电化学同步脱氮除磷的方法，其特征在于，所述电流密度为15-35mA/cm²。

9.如权利要求8所述的一种城市污水电化学同步脱氮除磷的方法，其特征在于，所述电流密度为25mA/cm²。

10.如权利要求7所述的一种城市污水电化学同步脱氮除磷的方法，其特征在于，包括如下步骤：开启污水箱出水口阀门，启动污水泵，将待处理污水泵入电解池，污水量为电解池总容量的75%，进水完毕关闭污水泵和污水箱出口阀；开启直流电源，调节电流密度为25mA/cm²，进行电化学处理15min，此时，倒换电极处理5min，整个过程向曝气装置通入压缩空气，曝气量为1.0L空气/min.L污水；接着关闭直流电源和压缩空气，将电解池锥形底三通阀开启至排污管，收集氮磷沉淀物；然后将电解池锥形底三通阀开启至出水管，收集经处理的污水，进一步固液分离后处理水可达标排放。