用于混合化学电化学处理载有硝酸盐液体介质的方法、用于处理这种液体介质的装置及应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及，特别是，涉及一种通过化学途径处理载有硝酸盐的液体介质的方法，其主要包括在金属盐存在下电解所述液体介质的步骤，所述电解在低于５的ｐＨ下进行。本发明专利技术还涉及一种用于处理载有硝酸盐的液体介质的装置，还涉及该方法和装置的应用，特别是用于降低排出水中的硝酸盐水平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于混合化学电化学处理载有硝酸盐的液体介质的方法。本专利技术还涉及一种用于处理这样的液体介质的装置以及这种方法的应用。
技术介绍
从培养土(culture soil)排出产生的污水(流出物，effluent)要经过调整处理， 目的在于降低包含在这些废水中的污染物数量。在这些污染物中，硝酸盐是更具体的目标。例如在温室中的水栽培土豆培养(culture，耕种)的范围内，对于31m3/天/公顷 的最大流速来说，来自排出水的废水可能包含浓度范围高达3g/L的硝酸盐。现在，排出这些水对于环境是有害的，对于环境的最大硝酸盐浓度可以估计为 50mg/Lo这些废水的生物学处理是可能的，但具有两个主要缺点，即在这些废水中存在不 易于生物降解的有机化合物、需要大量加入甲醇以及在栽培位置附近存在不是非常期望的 微生物。在本专利技术中，本专利技术涉及一种用于处理载有硝酸盐的液体介质的方法，利用该方 法可以降低硝酸盐浓度并且不需要使用污染性有机物质(其对于环境是有害的)。本专利技术 同样涉及一种装置，利于该装置可以处理载有硝酸盐的液体介质，并且有可能应用本专利技术 的方法。
技术实现思路
为此，本专利技术涉及一种用于混合化学电化学处理载有硝酸盐的液体介质的方法。根据本专利技术，该方法包括在金属盐存在下用于电解该液体介质的步骤，其中电解 在PH低于5下进行。有利地，该方法包括至少一个通过向所述液体介质加入金属盐以形成电解溶液的步骤。优选地，金属盐是锌金属盐。在这种情况下，电解溶液的pH维持在2-5。更具体地，电解步骤是利用石墨或玻璃碳的阳极和阴极执行的。根据一种可替换方案，电解步骤利用石墨阳极和固体锌的阴极执行。另外地，该方法包括在电解输出(electrolysis output)下电渗析该溶液的步骤， 其中的电渗析被用于该溶液的脱盐(脱矿质，demineralization)中，以便形成可以排放的 脱去锌金属盐的废水。在这种情况下，电渗析还用在电解输出下离子性地浓缩该溶液中，以便形成能够 用作金属盐来源的浓缩金属盐的废水，用于在金属盐存在下的电解步骤。优选地，电渗析步骤在室温下进行。可能地，该方法包括用于将浓缩金属盐的废水再循环到封闭式装置(enclosure)的步骤，其中液体介质在该封闭式装置中在金属盐的存在下经历电解。另外地，该方法包括用于在电解输出下氧化该液体的铵离子的步骤，通过该步骤 获得富含硝酸盐的废水，用于在金属盐存在下通过电解进行处理。在这种情况下，用于氧化铵离子的步骤在二氧化氯ClO2作为氧化剂的情况下执 行。更具体地，经历氧化铵离子的步骤的液体的pH为酸性pH。根据另一个特征，该方法包括用于将富含硝酸盐的废水再循环到封闭式装置的步 骤，其中该液体在该封闭式装置中在在金属盐存在下经历电解。根据第二实施方式，该方法包括一系列在过渡金属存在下用于电解液体介质的步 骤，以及一系列在氧化剂存在下用于氧化该介质的步骤，这些步骤相互交替，施加到介质的 第一个步骤是电解步骤。在这种情况下，每一个电解步骤和每一个氧化步骤分别在电解室和氧化室内执 行，并且电解室位于氧化室下方，在电解室内产生的气体物质通过包含(容纳，contain)在 上方的氧化室中的液体吸收，待处理介质的通过从最低的电解室直至最高的氧化室完成。根据另一个特征，该方法包括用于电解从一系列室(通过其形成金属盐富集溶液 (富含金属盐的溶液，metal salt enriched solution)和金属盐去除溶液(去除金属盐的 溶液，metal salt depleted solution)流出的介质的步骤。有利地，该方法包括用于将富含金属盐的溶液再循环到第一电解室的入口的步马聚ο优选地，该方法包括用于根据待处理介质的硝酸盐离子浓度来确定“电解室/氧 化室”对的数目的步骤。本专利技术还涉及一种经由化学途径用于处理载有硝酸盐的液体介质的装置。这种装置包括电解溶液，其含有与过渡金属的金属盐混合的待处理介质；容纳 该电解溶液的电解封闭式装置(electrolysis enclosure)；用于提供载有硝酸盐的介质的 来源；以及用于控制电解溶液的PH低于5的设备(装置，means)。这种封闭式装置包括用 于待处理液体的入口、用于处理后的液体的出口、用于提供金属盐的来源、以及用于混合待 处理液体介质和该来源的金属盐的设备。金属盐更具体地是锌金属盐。有利地，该装置包括用于控制通过封闭式装置的液体的金属盐浓度的装置。进一步地，它包括至少一个pH控制器，以使通过电解封闭式装置的液体可以维持 低于5的pH。根据一个可替换实施方式，这种装置包括电渗析器，其安装在电解封闭式装置的 出口处且设置有用于金属盐富集的柱子和用于金属盐去除的柱子(连接至用于排放处理 后的液体介质的管道)。然后，用于金属盐富集的柱子连接于电解封闭式装置的入口并用于提供金属盐的 来源。一种改进在于该装置设置有安装在电解封闭式装置出口处用于氧化载有铵离子的废水的单元(装置，unit)，以便将该废水的铵离子氧化成硝酸盐离子，后者用于在电解 封闭式装置中进行处理。这种氧化单元包括用于与电解封闭式装置的出口液体联通的入口、用于载有硝酸 盐的液体的出口、用于称为二氧化氯(ClO2)的氧化剂的入口、以及用于混合通过氧化单元 的液体与氧化剂的设备，通过氧化单元的液体的PH接近酸性pH。用于氧化单元的液体的出口然后连接于电解封闭式装置的入口，以便混合化学电 化学处理这种液体。本专利技术还涉及上述方法和装置的应用，用于处理载有硝酸盐的任何液体介质。在这种应用中，液体介质由培养基(culture，耕种)的排出水形成。本专利技术进一步涉及一种经由化学途径用于处理载有铵离子的液体介质的方法，包 括至少一个用于氧化铵离子的步骤。这个氧化步骤借助于称为二氧化氯(ClO2)的氧化剂执行。 经历用于氧化铵离子的步骤的溶液的pH为酸性pH。本专利技术还涉及一种经由化学途径用于处理载有铵离子的液体介质的装置，包括用 于氧化铵离子的单元。该氧化单元包括用于载有铵离子的液体的入口、用于载有硝酸盐离子的液体的出 口、用于称为二氧化氯(Cio2)的氧化剂的入口、以及用于混合待处理液体与氧化剂的设备， 通过氧化单元的液体的PH为酸性pH。根据该装置的第二实施方式，电解封闭式装置包括多个电解室，氧化单元包括多 个氧化室，电解室和氧化室连续安装并彼此交替，待处理介质通过的第一个室为电解室。有利地，电解室和氧化室彼此叠置以便形成用于处理硝酸盐的柱子，在该柱子底 部完成待处理介质的流入并且在该柱子的顶部流出，待处理介质越过的最后一个室是氧化室。根据第一可替换实施方式，电解室包括平板状的两个电极，其彼此正对定位并且 位于所述柱子的轴的任一侧。在这种情况下，氧化室由介质可透过的两个平板界定，垂直于柱子的轴定位。根据一个第二可替换实施方式，电解室包括作为平板的两个电极，其彼此正对定 位并与柱子的轴相交。在这种情况下，氧化室由位于该氧化室上方和下方的电解室的电极界定 (delimit)。根据另一个特征，该装置包括通过在界定相关氧化室的部件之间开放(开口， opening out)的管而连接于每一个氧化室的用于提供氧化剂的来源。有利地，每一个电解室包括搅拌器。根据另一个特征，该装置包括安装在柱子出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于混合化学电化学处理载有硝酸盐的液体介质的方法，其特征在于，所述方法包括在过渡金属的金属盐存在下电解所述液体介质的步骤，所述电解在低于５的ｐＨ下进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔雷内斯，迪米特尔哈吉埃夫，
申请(专利权)人：菲尔姆斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：MC[摩纳哥]