CN106006856A - 一种电解催化氧化法处理氨性氯化铜废水中氨氮的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电解催化氧化法处理氨性氯化铜废水中氨氮的系统，包括电解装置、电解循环物料添加装置、过滤装置、自动控制装置，所述电解装置包括出水口和出气口，所述出水口与所述电解循环物料添加装置连通；所述电解循环物料添加装置上设有气压泵，所述气压泵分别与所述过滤装置和所述电解装置连通，所述过滤装置、所述自动控制装置和所述电解循环物料添加装置串联连接，采用电解催化氧化法将氨氮氧化成氮气排放，对大气不会造成二次污染，且设备占地面积小，一次性投入成本低，可有效的处理各种浓度的氨性氯化铜废水至15mg/L以下，大大的减少了PCB企业氨氮排放的难题，还可以有效的降低废水中重金属离子以及COD。
Description
技术领域
本发明涉及氨氮废水处理技术，尤其是涉及一种电解催化氧化法处理氨性氯化铜废水中氨氮的系统。
背景技术
氨性氯化铜废水主要产生于PCB行业碱性蚀刻工序后段的氨水洗及水洗水，因碱性蚀刻使用氯化铵、氨水的药水体系，所带出氨氮含量非常高。
氨氮是一种使水体富营养化，促进藻类繁殖，消耗水中溶解氧，导致水体变臭、动植物死亡的污染物质，世界各国对生产、生活中排水的氨氮浓度都有严格的限定，为此而开发了很多处理氨氮废水的方法。
目前处理氨氮废水的主要方法有：蒸汽汽提法、空气吹脱法、选择性树脂交换法、折点氯化法、膜过滤法和生物法等。
蒸汽汽提法是用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气排放到空气中，其机理是一个传质过程，即在高PH值时，使废水与气体密切接触，从而降低废水中氨浓度的过程。汽提法适用于处理连续排放的高浓度氨氮废水，对氨氮的去除率可达97％左右，但其不足之处是：气体塔内容易生成水垢，使操作无法持续进行，经常需要清理维护，运行成本高，整体效率低，且汽提法去除氨氮的方式其设备占地面积大，投入成本高，且会造成大气二次污染。
空气吹脱法类似于蒸汽汽提法，也是在高PH值时利用大量空气将游离氨排放到空气中的方法，该方法在温度较低时处理效率低，且会造成大气二次污染。
选择性树脂交换法、折点氯化法和膜过滤法，由于容易受到废水中其他污染物的干扰，对被处理的废水水质要求严格，处理成本高。
生物法是目前处理低浓度氨氮废水的主要方法，其优点是处理效率高，排水达标稳定，其缺点是需要人工投入一定数量的碳源，处理成本增加，且设备占地面积大，投资高，氨氮废水停留反应时间长等。
发明内容
针对上述各种氨氮处理方法存在的不足之处，本发明提供一种电解催化氧化法处理氨性氯化铜废水中氨氮系统，解决了现有技术占地面积大，投资高，处理效率低，容易造成大气二次污染等问题。
为实现上述目的，本发明提供一种电解催化氧化法处理氨性氯化铜废水中氨氮的系统，包括电解装置、电解循环物料添加装置、过滤装置、自动控制装置，所述电解装置包括出水口和出气口，所述出水口与所述电解循环物料添加装置连通；所述电解循环物料添加装置上设有气压泵，所述气压泵分别与所述过滤装置和所述电解装置连通，所述过滤装置、所述自动控制装置和所述电解循环物料添加装置串联连接。
优选的，所述气压泵输出端设有三通管，所述三通管分别与所述电解装置和所述过滤装置连通。
优选的，所述自动控制装置包括PH控制器和电导率控制装置。
优选的，所述过滤装置为滤袋式过滤器。
优选的，所述电解装置包括阴极板和阳极板相间设置，所述阴极板与所述阳极板之间通过绝缘螺丝固定，所述阴极板和所述阳极板之间的距离为5-15mm。
优选的，所述阴极板为无涂层的钛网板。
优选的，所述阳极板为涂有稀有贵金属涂层的钛网板。
优选的，所述出气口上连接有水气分离装置。
本发明的有益效果是：与现有技术相比较，本发明提供的一种电解催化氧化法处理氨性氯化铜废水中氨氮系统，采用稀有贵金属涂层的钛网板作为阳极，在阳极不断的产生强氧化剂氧化游离态的氨，氧化剂与游离氨反应后又溶解在溶液中，成为原料继续在阳极产生强氧化剂；同时在阴极钛网板上不断的沉积金属铜粉，部分金属铜粉在溶液中同时被强氧化剂氧化成氧化铜悬浮在溶液中，通过过滤装置滤除。采用电解催化氧化法将氨氮氧化成氮气排放，对大气不会造成二次污染，且设备占地面积小，一次性投入成本低，可有效的处理各种浓度的氨性氯化铜废水至15mg/L以下，大大的减少了PCB企业氨氮排放的难题，还可以有效的降低废水中重金属离子以及COD。
附图说明
图1为本发明的一种电解催化氧化法处理氨性氯化铜废水中氨氮系统的结构图。
主要原件符号说明如下：
1-电解装置，2-电解循环物料添加装置，3-过滤装置，4-自动控制装置，5-绝缘螺丝，6-阴极板，7-阳极板，8-气动泵，41-电导率控制器，42-PH控制器。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
参阅图1，本发明的一种电解催化氧化法处理氨性氯化铜废水中氨氮系统包括电解装置1、电解循环物料添加装置2、过滤装置3、自动控制装置4、绝缘螺丝5、阴极板6、阳极板7、气动泵8；电解装置1内设有阴极板6和阳极板7，阴极板6和阳极板7通过绝缘螺丝5固定分离，一般分离距离为5-15mm，其中，阴极板为无涂层的钛网板，阳极板为涂有稀有贵金属涂层的钛网板，贵金属涂层为钌铱涂层；电解循环物料添加装置2通过气动泵8与电解装置1管道连接将废水送入电解装置1，电解装置1内的废水通过管道连接溢流回电解循环物料添加装置2；其中所述的电解循环物料添加装置2添加的物料为工业精制盐和氢氧化钠溶液或者固体；
气动泵8出水口分三通管道进入过滤装置3进行杂质过滤，过滤装置3出水口通过管道与电导率控制器41和PH控制器42串联，最终将过滤后的废水溢流回电解循环物料添加装置2，过滤杂质后的废水可准确的实时测量到其电导率和PH值。
相关电极反应：
阴极：Cu2++2e-→Cu
阳极：2Cl--2e-→Cl2
相关反应式：
Cl2+H2O→HCL+HClO
HClO+Cu→CuO+HCl
HCl+OH-→H2O+Cl-
经过上述反应，过滤装置3内过滤的杂质为氧化铜污泥和铜粉、铜颗粒。
本发明具有以下优点：
1、无涂层的钛网板和涂有稀有贵金属涂层的钛网板具有比表面积高的特点，可以在相同的尺寸下承受更高的电流密度，同时由于网孔的特点无法在阴极生成铜针或铜瘤，不容易造成阴阳极短路；
2、钌铱涂层由于具有较高的析氧过电位，能有效的降低副反应的发生，降低槽电压，提高电流效率；
3、通过过滤装置3后监控电导率和PH值，去除电解产生的一些自由羟基对控制器的影响，能准确的进行测量并进行添加。
以上公开的是本发明的具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种电解催化氧化法处理氨性氯化铜废水中氨氮的系统，其特征在于，包括电解装置、电解循环物料添加装置、过滤装置、自动控制装置，所述电解装置包括出水口和出气口，所述出水口与所述电解循环物料添加装置连通；所述电解循环物料添加装置上设有气压泵，所述气压泵分别与所述过滤装置和所述电解装置连通，所述过滤装置、所述自动控制装置和所述电解循环物料添加装置串联连接。
2.根据权利要求1所述的电解催化氧化法处理氨性氯化铜废水中氨氮的系统，其特征在于，所述气压泵输出端设有三通管，所述三通管分别与所述电解装置和所述过滤装置连通。
3.根据权利要求1所述的电解催化氧化法处理氨性氯化铜废水中氨氮的系统，其特征在于，所述自动控制装置包括PH控制器和电导率控制装置。
4.根据权利要求1所述的电解催化氧化法处理氨性氯化铜废水中氨氮的系统，其特征在于，所述过滤装置为滤袋式过滤器。
5.根据权利要求1所述的电解催化氧化法处理氨性氯化铜废水中氨氮的系统，其特征在于，所述电解装置包括阴极板和阳极板相间设置，所述阴极板与所述阳极板之间通过绝缘螺丝固定，所述阴极板和所述阳极板之间的距离为5-15mm。
6.根据权利要求5所述的电解催化氧化法处理氨性氯化铜废水中氨氮的系统，其特征在于，所述阴极板为无涂层的钛网板。
7.根据权利要求5所述的电解催化氧化法处理氨性氯化铜废水中氨氮的系统，其特征在于，所述阳极板为涂有稀有贵金属涂层的钛网板。
8.根据权利要求1所述的电解催化氧化法处理氨性氯化铜废水中氨氮的系统，其特征在于，所述出气口上连接有水气分离装置。
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