基于电化学氧化的污染水体氨氮去除技术与装置

该技术成果基于国家计划项目“三峡库区耕地面源污染农业防控过程与技术研究”（2017YFC050530302）创新研发，已在武汉建立典型示范基地。

▲技术原理

该技术提供一种深度处理污染水体的电化学高级氧化装置，装置结构简单，操作方便，运行稳定，可以根据污染水体的水质状况，通过改变装置的电压、水体停留时间，高效经济地处理污染水体中的氨氮。其核心装置是电源与包含电极片阵列的氧化池。

▲技术特点

（1）脉冲式电源处理效率高，能耗低，频率范围广，占空比、电流和电压均可调，可根据污染水体水质特点调节电压和水体的停留时间，能够有效控制有机物污染物降解速率，处理不同浓度背景的污染水体。

（2）阳极电极采用钛片基底氧化物，具有高电位及催化活性，具有更强氧化能力，可直接氧化或直接矿化水中污染物，主要以电子为试剂，不用多加其它药剂，高效环保去除各种污染水体中氨氮等有机污染物。

（3）阳极材料机械强度高，在电解过程中不易被腐蚀，不易被氧化，不易与反应物和生成物发生反应，电极表面或涂层不易发生龟裂，不易在电极表面形成沉积物，易加工易拆换，可根据实际需要设计阳极大小。

（4）电极片阵列采用平板式复极式电极，插卡式电解槽，具有较好的流体力学性能，可有效消除偏流、沟流现象，提升处理效果，且设备易于制备和维护，成本低廉，使用寿命长。

▲技术指标

（1）在直流电源的基础上引进脉冲功能的脉冲电源：水处理效率明显高于直流电解；中、低频率（50~100hz）；占空比（0.2~0.4）、电流（0~2A）和电压（5~20V）可调；功率适用。

（2）可供工业化应用的复极式“电催化氧化掺杂钛基金属电极”：尺寸为0.5x1.0m（非标准尺寸，可按需制备）。

（3）对于低浓度氨氮去除率达到90%以上。

▲应用范围及前景

适用于农村生活污水、面源污染、工业废水、市政废水等污染水体治理。

该技术操作简单，无需加药装置，已在武汉、昆明等地的3个项目（工程）中推广应用，并销售了3台根据需求尺寸定制的“电化学一体化氨氮去除装置”。

案例1：滇池水处理技术研究项目，为自然科学基金项目，属于开展理论探索的基础科学研究类项目。应用该技术对滇池水在实验室进行深度处理，实现了对滇池水小体积化处理，氨氮含量大幅降低，为进一步有效治理滇池水源提供了直接有效的技术支撑。

案例2：矿井水绿色节能及资源化综合利用项目，是为更好地实行对某矿厂的矿井水处理而引进的中试项目。该技术通过电化学高级氧化去除技术，有效去除了矿井水中的污染物，对小体积难处理污水处理效果较好，成为海天环境矿井水绿色节能技术及资源综合利用工艺路线的一部分。

案例3：北太子湖水生态治理项目。项目执行期利用该装置和技术对北太子湖公园水体进行净化，有效降低了水体中有机污染物含量，提升了水体水质。

▲持有单位信息