一种电化学除磷装置及除磷方法
阅读：1048发布：2020-05-15
专利汇可以提供一种电化学除磷装置及除磷方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且发明 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。，下面是一种电化学除磷装置及除磷方法专利的具体信息内容。
1.一种电化学除磷装置，包括进水口（9）和出水口（4），其特征在于：在进水口（9）与出水口（4）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（20）、二级混凝反应槽（21）和折流板（19），一级混凝反应槽（20）和二级混凝反应槽（21）之间通过折流板（19）隔开，折流板（19）上沿低于反应区槽体上沿，进水口（9）与一级混凝反应槽（20）连通；
所述电解区设置容纳槽（15），在容纳槽（15）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（11）和感应电极板（10）；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（10）材料为铁板或铝板；在所述电极板下方设置布水区（16），所述二级混凝反应槽（21）与布水区（16）连通；所述容纳槽（15）上部设置溢流槽（14），溢流槽(14)设置溢流堰(13)，污水通过溢流堰(13)流入溢流槽(14)，溢流槽(14)与出水口(4)连通。
2.根据权利要求1所述的一种电化学除磷装置，其特征在于，所述容纳槽(15)内壁设置极板卡槽（26），电极板依次插入极板卡槽（26）内；电极板最外侧的两块接电电极板（11）分别与电源的正负极连接，感应电极板（10）不与电极连接。
3.根据权利要求2所述的一种电化学除磷装置，其特征在于，所述溢流堰(13)为齿形。
4.根据权利要求3所述的一种电化学除磷装置，其特征在于，所述布水区(16)设置穿孔管(17)，穿孔管(17)上均匀分布出水孔，穿孔管(17)下方设置曝气管(18)，曝气管(18)上均匀分布出气孔；布水区(16)下方设置集泥槽，集泥槽底部设置排泥管（5）；所述穿孔管(17)与二级混凝反应槽(21)通过连通管(7)连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种电化学除磷装置，其特征在于，所述一级混凝反应槽(20)设置曝气口二（24）和/或机械搅拌装置，所述曝气口二（24）在进水口(9)下方；二级混凝反应槽(21)设置机械搅拌装置和/或曝气口。
6.根据权利要求5所述的一种电化学除磷装置，其特征在于：所述一级混凝反应槽(20)配备加药系统，药剂选自酸液和碱液，所述的酸液选自硫酸、盐酸、硫酸铁、硝酸和磷酸中的一种或多种，所述碱液选自可溶性金属氢氧化物中的一种或多种；
所述二级混凝反应槽(21)配备加药系统，药剂选自氧化剂，所述的氧化剂选自双氧水、过硫酸盐和次氯酸钠中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的一种电化学除磷装置，其特征在于，所述一级混凝反应槽(20)的底部设置排空管一(25)，二级混凝反应槽(21)的底部设置排空管二(8)。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的一种电化学除磷装置，其特征在于，所述电极板间距为1cm～4cm，电极板电流密度为5mA/cm2～50mA/cm2，极板间电压为0.1v～5v，其电源为高频脉冲直流电源，脉冲频率为5000～20000Hz，占空比为10～100%，曝气口一（23）曝气量为20～40L/(L·min)，曝气口二（24）曝气量为5～15L/(L·min)。
9.一种应用权利要求1至8中任一项所述的电化学除磷装置的除磷方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一：含磷污水通过进水口(9)进入一级混凝反应槽(20)与药剂混合后经曝气或机械搅拌混匀；
步骤二：经步骤一混匀后的含磷污水进入二级混凝反应槽(21)与药剂混合后经曝气或机械搅拌混匀；
步骤三：经步骤二混匀的含磷污水再通过连通管(7)流入穿孔管(17)，到达布水区(16)布水曝气；
步骤四：经步骤三布水曝气的含磷污水自下而上流经电极板，污水中的水溶性磷化合物经电极板电解，形成的含磷难溶物质从污水中析出或被电解产生的铁铝羟基聚合物所吸附；
步骤五：经步骤四电解除磷之后的污水以及电解过程形成的含磷难溶物质和吸附着含磷化合物的铁铝羟基聚合物，通过溢流堰(13)流入溢流槽(14)，再经出水口(4)流入混凝沉淀设备或气浮设备，电解过程形成的含磷难溶物质和[个人用户1] 吸附着含磷化合物的铁铝羟基聚合物从污水中分离出来。
10.根据权利要求9所述的除磷方法，其特征在于，在所述的步骤一中，在一级混凝反应槽(20)中所加的药剂选自酸液和碱液，所述的酸液选自硫酸、盐酸、硫酸铁、硝酸和磷酸中的一种或多种，所述碱液选自可溶性金属氢氧化物中的一种或多种；
在所述的步骤二中，在二级混凝反应槽(21)中所加的药剂选自氧化剂，所述的氧化剂选自双氧水、过硫酸盐和次氯酸钠中的一种或多种。
一种电化学除磷装置及除磷方法
技术领域
[0002] 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。
[0003] 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
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 作为本发明的优选措施，上述一级混凝反应槽设置曝气口二和/或机械搅拌装置，所述曝气口二在进水口垂直下方，二级混凝反应槽设置机械搅拌装置和/或曝气口，所述机械搅拌装置包括搅拌电机和搅拌桨，合理选择污水混匀方式，节省空间，减少设备占地面积。
[0011] 作为本发明的优选措施，上述一级混凝反应槽的底部设置排空管一，二级混凝反应槽的底部设置排空管二。
[0012] 作为本发明的优选措施，上述一级混凝反应槽配备加药系统，药剂选自酸液和碱液，所述的酸液选自硫酸、盐酸、硫酸铁、硝酸和磷酸中的一种或多种，所述碱液选自可溶性金属氢氧化物中的一种或多种；上述二级混凝反应槽配备加药系统，药剂选自氧化剂，所述的氧化剂选自双氧水、过硫酸盐和次氯酸钠中的一种或多种。
[0014] 上述电化学除磷装置的电极板间距为1cm～4cm，电极板电流密度为5mA/cm2～50mA/cm2，极板间电压为0.1v～5v，其电源为高频脉冲直流电源，脉冲频率为5000～
20000Hz，占空比为10～100%，曝气口一曝气量为20～40L/(L·min)，曝气口二曝气量为5～
15L/(L·min)。
20000Hz，占空比为10～100%，曝气口一曝气量为20～40L/(L·min)，曝气口二曝气量为5～
15L/(L·min)。
[0015] 作为本发明的优选措施，极板间电压为1v～3v。
[0016] 作为本发明的优选措施，电极板间距为1.5cm～3cm。
[0018] 本发明还公开了一种利用电化学除磷装置的除磷方法，包括以下步骤：步骤一：含磷污水通过进水口进入一级混凝反应槽与药剂混合后经曝气或机械搅拌混匀；
步骤二：经步骤一混匀后的含磷污水进入二级混凝反应槽与药剂混合后经曝气或机械搅拌混匀；
步骤三：经步骤二混匀的含磷污水再通过连通管流入穿孔管，到达布水区布水曝气；
步骤四：经步骤三布水曝气的含磷污水自下而上流经电极板，污水中的水溶性磷化合物经电极板电解和一系列物理化学过程，形成的含磷难溶物质，如磷酸铁盐和铝盐，从污水中析出或被电解产生的铁铝羟基聚合物所吸附；
步骤五：经步骤四电解除磷之后的污水以及电解过程形成的含磷难溶物质和吸附着含磷化合物的铁铝羟基聚合物，通过溢流堰流入溢流槽，再经出水口流入混凝沉淀设备或气浮设备，电解过程形成的含磷难溶物质和吸附着含磷化合物的铁铝羟基聚合物从污水中分离出来，从而实现电化学除磷。
步骤二：经步骤一混匀后的含磷污水进入二级混凝反应槽与药剂混合后经曝气或机械搅拌混匀；
步骤三：经步骤二混匀的含磷污水再通过连通管流入穿孔管，到达布水区布水曝气；
步骤四：经步骤三布水曝气的含磷污水自下而上流经电极板，污水中的水溶性磷化合物经电极板电解和一系列物理化学过程，形成的含磷难溶物质，如磷酸铁盐和铝盐，从污水中析出或被电解产生的铁铝羟基聚合物所吸附；
步骤五：经步骤四电解除磷之后的污水以及电解过程形成的含磷难溶物质和吸附着含磷化合物的铁铝羟基聚合物，通过溢流堰流入溢流槽，再经出水口流入混凝沉淀设备或气浮设备，电解过程形成的含磷难溶物质和吸附着含磷化合物的铁铝羟基聚合物从污水中分离出来，从而实现电化学除磷。
[0019] 作为本发明的优选措施，在步骤一中，在一级混凝反应槽(20)中所加的药剂选自酸液和碱液，所述的酸液选自硫酸、盐酸、硫酸铁、硝酸和磷酸中的一种或多种，所述碱液选自可溶性金属氢氧化物中的一种或多种；在步骤二中，在二级混凝反应槽(21)中所加的药剂选自氧化剂，所述的氧化剂选自双氧水、过硫酸盐和次氯酸钠中的一种或多种。
[0020] 作为本发明的优选措施，启动加药系统，当运用电芬顿原理运行装置时调节一级混凝反应槽中污水的pH值为8-9，并在二级混凝反应槽中加入氧化剂；当运用电絮凝原理运行装置时调节一级混凝反应槽中污水的pH值为3-5。
[0021] 本发明可采用多级串联的方式处理污水，直到水质达到国家污水排放标准。
[0022] 本发明的电絮凝除磷工艺适用于高浊度工业污水、电镀污水、磷化污水、含氟污水等工业污水的高效去除。该工艺与传统化学法相比，有去除率高、泥量少、操作简便、便于实现自动化控制的优点，集电凝聚、电气浮以及电解氧化还原为一体。电解凝聚是在电流的作3+ 2+ 3+ -
用下先生成A1 、Fe 、Fe 等阳离子，然后再与液体中的OH 发生反应生成高分子羟基聚合物，从而具有絮凝作用。而如果液体中含有磷酸根离子，铁离子或铝离子会与磷酸根离子发生反应生成难溶物质，达到除磷的目的。电解气浮是指水在电解时产生少量的O2和H2微气泡，这些气泡具有一定的吸附能力和浮载能力，能吸附水中产生的污染物絮凝团并浮升到水面，从而达到固液分离的效果。电解氧化还原的原理是金属污染物直接在阳极或阴极发生氧化还原反应，或者由阳极产生的具有强还原性Fe2+离子，使得污水中的有机物或高价态有毒金属离子被还原；而电解过程中产生的·OH自由基具有极强的氧化性，可无选择的直接与污水中的有机污染物反应，使之降解为二氧化碳和水。
用下先生成A1 、Fe 、Fe 等阳离子，然后再与液体中的OH 发生反应生成高分子羟基聚合物，从而具有絮凝作用。而如果液体中含有磷酸根离子，铁离子或铝离子会与磷酸根离子发生反应生成难溶物质，达到除磷的目的。电解气浮是指水在电解时产生少量的O2和H2微气泡，这些气泡具有一定的吸附能力和浮载能力，能吸附水中产生的污染物絮凝团并浮升到水面，从而达到固液分离的效果。电解氧化还原的原理是金属污染物直接在阳极或阴极发生氧化还原反应，或者由阳极产生的具有强还原性Fe2+离子，使得污水中的有机物或高价态有毒金属离子被还原；而电解过程中产生的·OH自由基具有极强的氧化性，可无选择的直接与污水中的有机污染物反应，使之降解为二氧化碳和水。
[0023] 本发明的基于牺牲阳极法的电化学芬顿处理工艺，与普通化学芬顿相比，在相同的双氧水投加量下，具有处理效率高、自动化程度高、反应时间短的特点，尤其是在高浓有机污水的预处理领域，该法有着无可比拟的技术优势。其将高级氧化技术应用于电化学系统中，在阴极持续生产出的H2O2在溶液中的Fe2+的催化下变成·OH和Fe3+，·OH将溶液中的有机磷矿化，Fe3+在阴极还原成为Fe2+继续进行催化反应，有机物矿化程度高，且能耗相对较低，铁离子可以不断循环，无需持续添加药剂并避免了底泥的产生。
[0024] 在《污水综合排放标准》GB8978-1996中，2006年1月1日起建设的，总磷(以P计)一级标准：A标准为0.5mg/L，B标准为1.0mg/L；二级标准为3.0mg/L；三级标准为5.0mg/L。
[0025] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1、本发明合理选择污水混匀方式消除死水区，减少装置占地面积：污水进水口所连接的一级混凝反应槽中设置曝气口二，采用曝气混匀的方式，且曝气口二设计在进水口的垂直下方，保证从一级混凝反应槽经折流板上沿流入二级混凝反应槽的污水水质均匀且相比搅拌桨的搅拌装置占地面积小；反应区二级混凝反应槽中采用搅拌混匀的方式，保证污水从二级混凝槽下部流出时匀质出水；污水经过两级混凝反应之后均匀稳定的进入电解区，消除死水区。在布水区采用曝气管上均匀分布出气孔的曝气混匀方式，减小了极板附近溶液的离子浓度与本体溶液的浓度梯度，水中的溶解氧使亚铁离子快速氧化成铁离子，增强了絮凝除磷能力。
[0026] 2、本发明的电化学除磷的装置的溢流堰为齿形，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，提高含磷污水中磷的去除率。
[0027] 3、该装置各组件排布设计紧凑，运用曝气的方式混匀液体，节约设备空间；电絮凝和电芬顿共用一套装置，相比传统工艺减少一半以上设备占地面积，吨水污泥量也比传统钙法除磷工艺减少一半。
[0028] 4、本发明的电化学除磷的装置采用感应电极板平行排布，增加了阴阳极板间的板间距，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，极水比为28m2：1m3，利于絮凝沉淀，提高电解除磷效率，每小时处理能力在2.5吨以上，单台设备处理污水能力达50吨/天，适合绝大部分表面处理行业；另外感应电极板呈双极性，即靠近正极面呈阴性电极，靠近负极面呈阳性电极，在阴极上H+被还原成为H2，由于H+的消耗，OH-浓-度上升，由于极板间距小，金属离子与生成的OH 反应生成的化合物，迅速被阳极产生的絮凝物质絮凝成为难溶解物质，OH-浓度降低后，随着水的电解，H+浓度上升，被还原为H2，由于产生的OH-或H+都会得到及时的反应，所以电解区pH值能够维持相对稳定，对多种金属离子都有去除效果。
[0029] 5、本发明的布水区的穿孔管上均匀分布出水孔，曝气管上均匀分布出气孔，穿孔管在曝气管的上方，有助于含磷污水混合均匀，充分电解，提高含磷污水中磷的去除率。
[0030] 6、本发明的电化学除磷的装置中电极板插入容纳槽内壁的极板卡槽内，拆卸更换方便。
[0031] 7、本发明的电化学除磷的装置处理污水可采用连续式或间歇式，根据污水情况灵活选择运行模式，使污水出水水质达到国家污水排放标准。
[0032] 8、本发明的电化学除磷装置设备简单、自动化程度高、易操作、成本低、运行稳定，节省人工成本。
[0033] 9、本发明处理含无机磷废水的最高处理浓度可达3000mg/L,处理效能是传统工艺的30倍以上；两级串联最高处理浓度可达8000mg/L,处理效能是传统工艺的40倍以上。
[0034] 10、本发明处理含有机磷废水的最高处理浓度可达600mg/L,处理效能是传统工艺的30倍以上；两级串联最高处理浓度可达8000mg/L,处理效能是传统工艺的160倍以上。
[0035] 11、本发明的电化学除磷装置既适合于与现有除磷设备设施联合使用，也适用于高浓度含磷污水的预处理。
[0036] 12、本发明采用高频脉冲直流电源技术，由于两极极性经常变化，降低了“电极极化”和“阴极钝化”，提高电解的效率，有利于可溶性电极的溶解和出水水质的稳定，降低能耗和处理成本，吨水处理成本为1～3元/吨水，为传统工艺的50%以下。附图说明
[0037] 图1是本发明一种电化学除磷装置的立体图。
[0038] 图2是本发明一种电化学除磷装置的主视图。
[0039] 图3是图2所示的一种电化学除磷装置的俯视图。
[0040] 图4是图3所示的一种电化学除磷装置的I部放大图。
[0041] 图5是图3所示的一种电化学除磷装置的A-A向剖视图。
[0042] 图6是图3所示的一种电化学除磷装置的B-B向剖视图。
[0043] 图7是图2所示的一种电化学除磷装置的左视图。
[0044] 图8是图2所示的一种电化学除磷装置的右视图。
[0045] 附图标记说明：1-搅拌电机，2-接线柱，4-出水口，5-排泥管，7-连通管，8-排空管二，9-进水口，10-感应电极板，11-接电电极板，13-溢流堰，14-溢流槽，15-容纳槽，16-布水区，17-穿孔管，18-曝气管，19-折流板，20-一级混凝反应槽，21-二级混凝反应槽，22-搅拌桨，23-曝气口一，24-曝气口二，25-排空管一,26极板卡槽。
具体实施方式
[0046] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0047] 相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
[0048] 如图1-8所示的一种电化学除磷装置，包括进水口9和出水口4，在进水口9与出水口4之间依次设置有反应区和电解区；反应区包括一级混凝反应槽20、二级混凝反应槽21和折流板19，一级混凝反应槽20和二级混凝反应槽21之间通过折流板19隔开，折流板19上沿低于反应区槽体上沿，污水通过折流板19从一级混凝反应槽20流入二级混凝反应槽21。
[0049] 一级混凝反应槽20的侧壁下部设置曝气口二24，且曝气口二24在进水口9的垂直下方，采用曝气混合的方式一方面节省设备占地面积，另一方面保证污水从折流板19流入二级混凝反应槽21时的水质均匀。一级混凝反应槽20的底部设置排空管一25，当设备停止运行时，通过排空管一25排空槽体中的固液废物。
[0050] 二级混凝反应槽21设置搅拌装置，该搅拌装置包括搅拌电机1和搅拌桨22，二级混凝反应槽21侧壁下部设置连通管7，污水通过连通管7流入布水区16，二级混凝反应槽21的底部设置排空管二8。二级混凝反应槽21中采用搅拌桨22搅拌混合的方式，有利于污水从二级混凝反应槽21流入布水区16时匀质出水。
[0051] 布水区16设置穿孔管17，穿孔管17与连通管7连通，穿孔管17上均匀分布出水孔，穿孔管17下方设置曝气管18，曝气管18上均匀分布出气孔，穿孔管17在曝气管18的垂直上方，布水区16下方设置集泥槽，集泥槽底部设置排泥管5。在布水区16采用曝气管18上均匀分布出气孔的曝气混匀方式，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。
[0052] 布水区16的上部平行间隔设置电极板，电极板包括接电电极板11和感应电极板10，其中接电电极板11为接电电极板，感应电极板10为感应电极板，接电电极板为铁板或铝板，接电电极板上设置接线柱2。容纳槽15内壁设置极板卡槽26，电极板插入极板卡槽26内，方便电极板的拆卸更换。本发明采用感应电极板平行排布，增加了阴阳极板间的板间距，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，极水比为28m2：
1m3，利于絮凝沉淀，提高电解除磷效率，每小时处理能力在2.5吨以上；另外感应电极板呈双极性，利于电解区pH值能够维持相对稳定，对多种金属离子都有去除效果。
1m3，利于絮凝沉淀，提高电解除磷效率，每小时处理能力在2.5吨以上；另外感应电极板呈双极性，利于电解区pH值能够维持相对稳定，对多种金属离子都有去除效果。
[0053] 容纳槽15上部设置溢流槽14，溢流槽14设置溢流堰13，溢流堰13为齿形，污水通过溢流堰13流入溢流槽14，溢流槽14与出水口4连通。溢流堰13设计为齿形，有利于电极板上方液层均匀分布，溢流稳定，避免偏流，有助于污水充分电解和防止死角的产生。
[0054] 一级混凝反应槽20配备加药系统，药剂选自酸液和碱液，其中酸液选自硫酸、盐酸、硫酸铁、硝酸和磷酸中的一种或多种，碱液选自可溶性金属氢氧化物中的一种或多种；二级混凝反应槽21配备加药系统，药剂选自氧化剂，氧化剂选自双氧水、过硫酸盐和次氯酸钠中的一种或多种。
[0055] 双氧水的浓度为30%，污水与双氧水的体积比为1000：5～40。
[0056] 通过向一级混凝反应槽中加入酸液或碱液调节污水的pH值为3-9。
[0057] 电极板板间距为1cm～4cm，极板电流密度为5mA/cm2～50mA/cm2，极板间电压为2 3
0.1v～5v，电解时间为10min～30min，极水比为28m ：1m ，其电源为可自动倒极的高频脉冲直流电源，脉冲频率为5000～20000Hz，占空比为10～100%，曝气口一23曝气量为20～40L/(L·min)，曝气口二24曝气量为5～15L/(L·min)。
0.1v～5v，电解时间为10min～30min，极水比为28m ：1m ，其电源为可自动倒极的高频脉冲直流电源，脉冲频率为5000～20000Hz，占空比为10～100%，曝气口一23曝气量为20～40L/(L·min)，曝气口二24曝气量为5～15L/(L·min)。
[0058] 本发明采用可自动倒极的高频脉冲直流电源技术，由于两极极性经常变化，降低了“电极极化”和“阴极钝化”，提高电解的效率，有利于可溶性电极的溶解和出水水质的稳定，降低能耗和处理成本，吨水处理成本为1～3元/吨水，为传统工艺的50%以下。
[0059] 本发明的一种电化学除磷装置运用电絮凝的原理或电芬顿的原理除磷。当运用电芬顿的原理除磷时启动加药系统，加入酸液和氧化剂，当用电絮凝原理处理时，加入碱液。
[0060] 本发明中电絮凝和电芬顿共用一套装置，相比传统工艺减少一半以上设备占地面积，吨水污泥量也比传统钙法除磷工艺减少一半。
[0061] 下面是应用本发明的一种电化学除磷装置除磷的几个具体实施例：实施例1：
控制的工艺参数：电极板板间距为2cm，极板间工作电压为2v，污水电解时间为30min，极水比为28m2：1m3，电流密度为50A/m2，其电源为高频脉冲直流电源，脉冲频率为5000Hz，占空比为10%，曝气口二24的曝气量为5L/(L·min)，曝气口一23的曝气量为20L/(L·min)，二级混凝反应槽中调节污水pH值为8。
控制的工艺参数：电极板板间距为2cm，极板间工作电压为2v，污水电解时间为30min，极水比为28m2：1m3，电流密度为50A/m2，其电源为高频脉冲直流电源，脉冲频率为5000Hz，占空比为10%，曝气口二24的曝气量为5L/(L·min)，曝气口一23的曝气量为20L/(L·min)，二级混凝反应槽中调节污水pH值为8。
[0062] 含无机磷(以P计)256mg/L的磷化表面处理污水通过进水口9进入一级混凝反应槽20曝气混匀，经曝气混匀后的含磷污水进入二级混凝反应槽21，同时启动加药系统，调节污水pH值为8，搅拌混匀；经搅拌混匀的含磷污水再通过连通管7流入穿孔管17，到达布水区16布水曝气；经布水曝气的含磷污水自下而上流经电极板，经电极板电解，经电解除磷之后的污水通过溢流堰流入溢流槽，再经出水口4流入混凝沉淀设备或气浮设备进行固液分离并稳定运行之后取样检测，出水污水中无机磷(以P计)含量为0.5mg/L，达到《污水综合排放标准》GB8978-1996中总磷排放标准。
[0063] 实施例2：控制的工艺参数：电极板板间距为1.5cm，极板间工作电压为1v，电解时间为10min，极
2 3 2
水比为28m ：1m ，其电源为高频脉冲直流电源，电流密度为100A/m，脉冲频率为20000Hz，占空比为100%，曝气口二24的曝气量为10L/(L·min)，曝气口一23的曝气量为40L/(L·min)，二级混凝反应槽中调节污水pH值为8。
2 3 2
水比为28m ：1m ，其电源为高频脉冲直流电源，电流密度为100A/m，脉冲频率为20000Hz，占空比为100%，曝气口二24的曝气量为10L/(L·min)，曝气口一23的曝气量为40L/(L·min)，二级混凝反应槽中调节污水pH值为8。
[0064] 含无机磷(以P计)256mg/L的磷化表面处理污水通过进水口9进入一级混凝反应槽20曝气混匀，经曝气混匀后的含磷污水进入二级混凝反应槽21，同时启动加药系统，调节污水pH值为8，搅拌混匀；经搅拌混匀的含磷污水再通过连通管7流入穿孔管17，到达布水区16布水曝气；经布水曝气的含磷污水自下而上流经电极板；经电极板电解除磷之后的污水通过溢流堰13流入溢流槽14，再经出水口4流入混凝沉淀设备或气浮设备进行固液分离并稳定运行之后取样检测，出水污水中无机磷(以P计)含量为0.7mg/L，达到《污水综合排放标准》GB8978-1996中总磷三级排放标准。
[0065] 实施例3：控制的工艺参数：电极板板间距为4cm，极板间工作电压为3v，电解时间为20min，极水比为28m2：1m3，其电源为高频脉冲直流电源，电流密度为100A/m2，脉冲频率为10000Hz，占空比为50%，曝气口二24的曝气量为15L/(L·min)，曝气口一23的曝气量为30L/(L·min)，二级混凝反应槽中调节污水pH值为9。
[0066] 含无机磷(以P计)256mg/L的磷化表面处理污水通过进水口9进入一级混凝反应槽20曝气混匀，经曝气混匀后的含磷污水进入二级混凝反应槽21，同时启动加药系统，调节污水pH值为9，搅拌混匀；经搅拌混匀的含磷污水再通过连通管7流入穿孔管17，到达布水区16布水曝气；经布水曝气的含磷污水自下而上流经电极板；经电极板电解除磷之后的污水通过溢流堰13流入溢流槽14，再经出水口4流入混凝沉淀设备或气浮设备进行固液分离并稳定运行之后取样检测，出水污水中无机磷(以P计)含量为5mg/L，达到《污水综合排放标准》GB8978-1996中三级总磷排放标准。
[0067] 实施例4：控制的工艺参数：电极板板间距为2cm，极板间工作电压为2v，污水电解时间为30min，极水比为28m2：1m3，电流密度为50A/m2，其电源为高频脉冲直流电源，脉冲频率为5000Hz，占空比为10%，曝气口二24的曝气量为5L/(L·min)，曝气口一23的曝气量为20L/(L·min)，二级混凝反应槽中调节污水pH值为3，加入的药剂中双氧水浓度为30%，调整双氧水流速，按污水与双氧水的体积比为1000：5的比例加入双氧水。
[0068] 含有机磷(以P计)4061mg/L的医化含磷污水通过进水口9进入一级混凝反应槽20曝气混匀，经曝气混匀后的含磷污水进入二级混凝反应槽21，同时启动加药系统，向二级混凝反应槽21中流加硫酸和双氧水，调节污水pH值为3，搅拌混匀；经搅拌混匀的含磷污水再通过连通管7流入穿孔管17，到达布水区16布水曝气；经布水曝气的含磷污水自下而上流经电极板；经电极板电解除磷之后的污水通过溢流堰13流入溢流槽14，再经出水口4流入混凝沉淀设备或气浮设备进行固液分离并稳定运行之后取样检测，出水污水中无机磷(以P计)含量为3.5mg/L，达到《污水综合排放标准》GB8978-1996中三级总磷排放标准。
[0069] 实施例5：控制的工艺参数：电极板板间距为1cm，极板间工作电压为1v，电解时间为10min，极水比为28m2：1m3，其电源为高频脉冲直流电源，电流密度为200A/m2，脉冲频率为20000Hz，占空比为100%，，曝气口二24的曝气量为10L/(L·min)，曝气口一23的曝气量为40L/(L·min)，二级混凝反应槽中调节污水pH值为4，加入的药剂中双氧水浓度为30%，调整双氧水流速，按污水与双氧水的体积比为1000：40的比例加入双氧水。
[0070] 含有机磷(以P计)4061mg/L的医化含磷污水通过进水口9进入一级混凝反应槽20曝气混匀，经曝气混匀后的含磷污水进入二级混凝反应槽21，同时启动加药系统，向二级混凝反应槽21中流加硫酸和双氧水，调节污水pH值为4，搅拌混匀；经搅拌混匀的含磷污水再通过连通管7流入穿孔管17，到达布水区16布水曝气；经布水曝气的含磷污水自下而上流经电极板；经电极板电解除磷之后的污水通过溢流堰13流入溢流槽14，再经出水口4流入混凝沉淀设备或气浮设备进行固液分离并稳定运行之后取样检测，出水污水中无机磷(以P计)含量为1.5mg/L，达到《污水综合排放标准》GB8978-1996中三级总磷排放标准。
[0071] 实施例6：控制的工艺参数：电极板板间距为4cm，极板间工作电压为5v，电解时间为20min，极水比为28m2：1m3，其电源为高频脉冲直流电源，电流密度为100A/m2，脉冲频率为10000Hz，占空比为50%，曝气口二24的曝气量为15L/(L·min)，曝气口一23的曝气量为30L/(L·min)，二级混凝反应槽中调节污水pH值为5，加入的药剂中双氧水浓度为30%，调整双氧水流速，按污水与双氧水的体积比为1000：20的比例加入双氧水。
[0072] 含有机磷(以P计)4061mg/L的医化含磷污水通过进水口9进入一级混凝反应槽20曝气混匀，经曝气混匀后的含磷污水进入二级混凝反应槽21，同时启动加药系统，向二级混凝反应槽21中流加硫酸和双氧水，调节污水pH值为5，搅拌混匀；经搅拌混匀的含磷污水再通过连通管7流入穿孔管17，到达布水区16布水曝气；经布水曝气的含磷污水自下而上流经电极板；经电极板电解除磷之后的污水通过溢流堰13流入溢流槽14，再经出水口4流入混凝沉淀设备或气浮设备进行固液分离并稳定运行之后取样检测，出水污水中无机磷(以P计)含量为6.5mg/L，达到《污水综合排放标准》GB8978-1996中三级总磷排放标准。
[0073] 实施例7：控制的工艺参数：电极板板间距为2cm，极板间工作电压为1.5v，污水电解时间为
20min，极水比为28m2：1m3，电流密度为100A/m2，其电源为高频脉冲直流电源，脉冲频率为
10000Hz，占空比为50%，曝气口二24的曝气量为10L/(L·min)，曝气口一23的曝气量为30L/(L·min)，二级混凝反应槽中调节污水pH值为8。
20min，极水比为28m2：1m3，电流密度为100A/m2，其电源为高频脉冲直流电源，脉冲频率为
10000Hz，占空比为50%，曝气口二24的曝气量为10L/(L·min)，曝气口一23的曝气量为30L/(L·min)，二级混凝反应槽中调节污水pH值为8。
[0074] 含铬76.5mg/L的污水通过进水口9进入一级混凝反应槽20曝气混匀，经曝气混匀后的含铬污水进入二级混凝反应槽21，同时启动加药系统，调节污水pH值为8，搅拌混匀；经搅拌混匀的含铬污水再通过连通管7流入穿孔管17，到达布水区16布水曝气；经布水曝气的含磷污水自下而上流经电极板；经电絮凝后的污水通过溢流堰13流入溢流槽14，再经出水口4流入混凝沉淀设备或气浮设备进行固液分离并稳定运行之后取样检测，出水污水中总铬含量为0.01mg/L，达到《污水综合排放标准》GB8978-1996中一级排放标准。
[0075] 实施例8：控制的工艺参数：电极板板间距为2cm，极板间工作电压为3v，污水电解时间为20min，
2 3 2
极水比为28m ：1m ，电流密度为100A/m ，其电源为高频脉冲直流电源，脉冲频率为10000Hz，占空比为50%，曝气口二24的曝气量为10L/(L·min)，曝气口一23的曝气量为30L/(L·min)，二级混凝反应槽中调节污水pH值为8。
2 3 2
极水比为28m ：1m ，电流密度为100A/m ，其电源为高频脉冲直流电源，脉冲频率为10000Hz，占空比为50%，曝气口二24的曝气量为10L/(L·min)，曝气口一23的曝气量为30L/(L·min)，二级混凝反应槽中调节污水pH值为8。
[0076] 含焦铜84.7mg/L的污水通过进水口9进入一级混凝反应槽20曝气混匀，经曝气混匀后的含铜污水进入二级混凝反应槽21，同时启动加药系统，调节污水pH值为8，搅拌混匀；经搅拌混匀的含铜污水再通过连通管7流入穿孔管17，到达布水区16布水曝气；经布水曝气的含铜污水自下而上流经电极板；经电化学反应之后的污水通过溢流堰13流入溢流槽14，再经出水口4流入混凝沉淀设备或气浮设备进行固液分离并稳定运行之后取样检测，出水污水中总铜含量为0.084mg/L，达到《污水综合排放标准》GB8978-1996中一级排放标准。
[0077] 实施例9：控制的工艺参数：电极板板间距为2cm，极板间工作电压为2.8v，污水电解时间为
20min，极水比为28m2：1m3，电流密度为100A/m2，其电源为高频脉冲直流电源，脉冲频率为
10000Hz，占空比为50%，曝气口二24的曝气量为10L/(L·min)，曝气口一23的曝气量为30L/(L·min)，二级混凝反应槽中调节污水pH值为8。
20min，极水比为28m2：1m3，电流密度为100A/m2，其电源为高频脉冲直流电源，脉冲频率为
10000Hz，占空比为50%，曝气口二24的曝气量为10L/(L·min)，曝气口一23的曝气量为30L/(L·min)，二级混凝反应槽中调节污水pH值为8。
[0078] 含镍160mg/L的污水通过进水口9进入一级混凝反应槽20曝气混匀，经曝气混匀后的含镍污水进入二级混凝反应槽21，同时启动加药系统，调节污水pH值为8，搅拌混匀；经搅拌混匀的含镍污水再通过连通管7流入穿孔管17，到达布水区16布水曝气；经布水曝气的含镍污水自下而上流经电极板；经电化学反应之后的污水通过溢流堰13流入溢流槽14，再经出水口4流入混凝沉淀设备或气浮设备进行固液分离并稳定运行之后取样检测，出水污水中总镍含量为0.168mg/L，达到《污水综合排放标准》GB8978-1996中一级排放标准。
[0079] 实施例10：控制的工艺参数：电极板板间距为2cm，极板间工作电压为2v，污水电解时间为20min，
2 3 2
极水比为28m ：1m ，电流密度为100A/m ，其电源为高频脉冲直流电源，脉冲频率为10000Hz，占空比为50%，曝气口二24的曝气量为10L/(L·min)，曝气口一23的曝气量为30L/(L·min)，二级混凝反应槽中调节污水pH值为8。
2 3 2
极水比为28m ：1m ，电流密度为100A/m ，其电源为高频脉冲直流电源，脉冲频率为10000Hz，占空比为50%，曝气口二24的曝气量为10L/(L·min)，曝气口一23的曝气量为30L/(L·min)，二级混凝反应槽中调节污水pH值为8。
[0080] 含锌130mg/L的污水通过进水口9进入一级混凝反应槽20曝气混匀，经曝气混匀后的含锌污水进入二级混凝反应槽21，同时启动加药系统，调节污水pH值为8，搅拌混匀；经搅拌混匀的含锌污水再通过连通管7流入穿孔管17，到达布水区16布水曝气；经布水曝气的含锌污水自下而上流经电极板；经电化学反应之后的污水通过溢流堰13流入溢流槽14，再经出水口4流入混凝沉淀设备或气浮设备进行固液分离并稳定运行之后取样检测，出水污水中总锌含量为0.125mg/L，达到《污水综合排放标准》GB8978-1996中一级排放标准。
[0081] 上面结合附图对本发明实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，对于本领域普通技术人员来说，还可以在不脱离本发明的前提下作若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。
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