[发明专利]一种电化学除磷装置及除磷方法

说明书

发明公开了一种电化学除磷装置及除磷方法，属于环境工程污水处理技术领域，本发明的一种电化学除磷装置依次设置反应区和电解区，反应区包括两级混凝反应槽，其通过折流板隔开；电解区包括容纳槽、布水区、接电电极板和感应电极板，容纳槽上部设置溢流槽，本发明的装置可减少电极板钝化、污水处理后泥量小、设备占地面积小、极水比大、处理成本低、可与现有除磷设备联合使用，也适用于高浓度含磷污水的预处理。

技术领域

本发明属于环境工程污水处理技术领域，具体的说是一种采用电化学技术除磷的装置及其除磷方法。

技术背景

含磷废水普遍存在于机械零件的表面处理行业、医药化工行业、养殖屠宰行业以及生活污水等，磷超标的废水排入水体，将引发水体富营养化、变色、赤潮、鱼类死亡等生态恶化现象，是极为严重的环境污染源。

目前国内最常见的无机磷废水处理工艺，有钙法除磷和铁系混凝剂除磷两种，钙法除磷工艺的不足是泥量大，出水需加酸回调pH，运行成本日益提高且除磷不彻底；铁系聚合物除磷对工艺参数控制有严格要求，对操作者的个人素质有一定的要求，工艺参数控制不当，药剂浓度和投加量波动等都将给出水稳定达标带来一定的难度。最常见的有机磷废水处理工艺，是“化学氧化法+生化法”组合工艺。化学氧化法对工艺参数和加药量控制要求比较严，稍有不当则氧化不彻底，有机磷无法彻底转变为正磷酸盐，则处理结果总磷即不能达标；而单独的生化法对有机磷废水则显得力不从心。国家现行污水纳管排放标准中，磷的最高排放浓度是8mg/L，铝氧化行业污水中无机磷浓度普遍高达2000mg/L以上，但传统工艺能够处理的含磷废水最高浓度不会超过200mg/L，因此目前采用传统工艺处理高浓度含磷废水达标难度很大。

发明内容

本发明针对现有技术中处理含磷污水存在的泥量大、设备占地面积大、处理成本高、高浓度含磷污水处理不达标等问题，提供了一种采用电化学技术处理高浓度无机磷废水和高浓度有机磷废水的装置及除磷方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种电化学除磷装置，包括进水口和出水口，在进水口与出水口之间依次设置有反应区和电解区；所述反应区包括一级混凝反应槽、二级混凝反应槽和折流板，一级混凝反应槽和二级混凝反应槽之间通过折流板隔开，折流板上沿低于反应区槽体上沿，进水口与一级混凝反应槽连通；所述电解区设置容纳槽，在容纳槽内设置有间距相同且相互平行的电极板，所述电极板包括接电电极板和感应电极板；接电电极板材料选自铁板、铝板和石墨中的一种或两种，感应电极板材料为铁板或铝板；在所述电极板下方设置布水区，所述二级混凝反应槽与布水区连通；所述容纳槽上部设置溢流槽，溢流槽设置溢流堰，污水通过溢流堰流入溢流槽，溢流槽与出水口连通。

本发明的一种电化学除磷装置的电解板采用复极接法，即上述接电电极板分别接电源的正负极，中间为感应电极板不接电，如此可便于更换极板；同时，所有极板都由容纳槽两侧的极板卡槽所固定，保证极板间的板间距，避免了电解短流，增加了污水中污染物与电极板处的高浓絮凝剂的接触机会，利于絮凝沉淀，提高电解除磷效率。

作为本发明的优选措施，上述容纳槽内壁设置极板卡槽，电极板插入极板卡槽内，方便电极板的拆卸更换。

作为本发明的优选措施，上述溢流堰设计为齿形，电极板上方液层均匀分布，溢流稳定，避免偏流，有助于污水在电解区均匀分布和充分电解。

作为本发明的优选措施，上述布水区设置穿孔管，穿孔管上均匀分布若干出水孔，穿孔管下方设置曝气管，曝气管上均匀分布若干出气孔，曝气管与曝气口一连接，所述穿孔管在曝气管的上方，所述穿孔管与二级混凝反应槽通过连通管连接，布水区下方设置集泥槽，集泥槽底部设置排泥管。在布水区采用曝气管曝气混匀的方式，减小了极板附近溶液的离子浓度与本体溶液的浓度梯度，空气中的氧气使亚铁离子快速氧化成铁离子，增强了絮凝除磷能力。