CN103570159A - 表面活性剂旋混分散处理煤化工废水中高浓度氨氮装置 - Google Patents

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赵远
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Abstract

本发明公开的表面活性剂旋混分散处理煤化工废水中高浓度氨氮装置，包括预处理箱（1）、沉淀箱（2）和清水箱（3），所述的预处理箱（1）一侧设有进水口（4），另一侧通过挡板（5）与沉淀箱（2）相连，沉淀箱（2）与清水箱（3）之间设有溢流口（6），预处理箱（1）的上侧设有混合罐（7），混合罐（7）与预处理箱（1）之间通过计量泵（8）连接，预处理箱（1）外侧连接有充气泵（9），充气泵（9）与预处理箱（1）之间设有气体压缩机（10）。采用本发明装置处理煤化工废水，氨氮去除率达99.9%以上。

Description

表面活性剂旋混分散处理煤化工废水中高浓度氨氮装置
技术领域
本发明公开了表面活性剂旋混分散处理煤化工废水中高浓度氨氮装置，属于污水处理领域。
背景技术
煤化工废水以高浓度煤洗涤废水为主，含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质，综合废水中的氨氮在10000mg/L～20000mg/L，大多以氨离子(NH4 +)和游离氨(NH3)保持平衡的状态而存在。具有排放量大，污染范围广，排放方式复杂、污染物种类繁多、污染物质毒性强、污染物排放后恢复比较困难等特点。
废水中的铵根离子与水在氢键的作用下，难以分离，所以一般对废水中的氨氮一般用沉淀法，化学法或生物法处理。传统化学沉淀法除铵根离子，是加入镁离子，磷酸根离子与铵根离子反应生成磷酸铵镁沉淀，需要加入镁盐和磷酸离子，由于废水中存在其它离子，这样减少了直接反应离子镁离子，磷酸根离子与铵根离子的碰撞几率，产生微小沉淀颗粒准平衡现象，造成表观溶度积大大高于真实溶度积，为了达到磷酸盐沉淀的形成条件，需要投加的金属离子沉淀剂浓度往往大于正常溶度积1-2个数量级，因此，药剂费用较高，由此造成残留金属离子浓度也较高，超标的镁离子浓度可能还会对生物产生慢性毒害作用，同时也需要加入大于化学计量摩尔数的磷酸离子，由于反应不充分彻底，这样会导致废水中增加另一种新的污染物，即磷；而且发生沉淀时会发生离子共析现象，废水中溶解的其它离子也会共沉淀出来，这样会导致污泥量大，致使生成的磷酸铵镁含量低，含水率高，污泥不能回收利用，成为固体废弃物污染物。而化学除去废水中氨氮需要引入大量化学药剂，不但费用高，还存在二次污染的风险。而用微生物法处理氨氮废水则需要严格控制微生物生长所需要的条件，同时微生物在处理高浓度氨氮废水时效果不好，去除率难以达到国家排放标准。
基于可持续发展理念，在高浓度氨氮废水处理方面，不仅要追求高效脱氮的环境治理目标，还要追求节能省耗、避免二次污染等更高层次的环境经济效益目标，才是治理高浓度氨氮废水比较理想的技术发展方向。
发明内容
本发明针对处理煤化工高浓度氨氮废水的传统方法存在沉淀污泥量多，易产生二次污染，费用高的问题，提出了一种表面活性剂旋混分散处理煤化工废水中高浓度氨氮装置，采用本装置处理煤化工废水中的氨氮，氨氮去除率高达99.9%以上，得到的污泥颗粒结实，含水量少且纯度高，能够运用于肥料等领域。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：表面活性剂旋混分散处理煤化工废水中高浓度氨氮装置，包括预处理箱（1）、沉淀箱（2）和清水箱（3），所述的预处理箱（1）一侧设有进水口（4），另一侧通过挡板（5）与沉淀箱（2）相连，沉淀箱（2）与清水箱（3）之间设有溢流口（6），预处理箱（1）的上侧设有混合罐（7），混合罐（7）与预处理箱（1）之间通过计量泵（8）连接，预处理箱（1）外侧连接有充气泵（9），充气泵（9）与预处理箱（1）之间设有气体压缩机（10），预处理箱（1）内部还装有气水释放装置（11），沉淀箱（2）的上侧分别通过加药管（12）连接溶解性锌盐箱（13）、铝酸盐箱（14）和碱罐（15），碱罐（15）一侧设有与沉淀箱（2）内部相连的pH计（16），沉淀箱（2）内部设有搅拌器（17），下部设有沉淀槽（18）。
所述的溢流口（6）内部设有过滤筛网（19）。
所述的充气泵（9）中采用的是CO2气体。
所述的气水释放装置（11）中安装有溶气水释放器（20）。
所述的混合罐（7）中为表面活性剂，为聚羧酸盐或十二烷基苯磺酸钠。
本发明表面活性剂旋混分散处理煤化工废水中高浓度氨氮装置的应用方法为：煤化工废水通过进水口（4）进入到预处理箱（1）内部，混合罐（7）通过计量泵（8）向预处理箱（1）内部投加表面活性剂，充气泵（9）充入CO2气体经气体压缩机（10）压缩后进入预处理箱（1）内部的废水中，废水接着进入气水释放装置（11），溶气水经释放器喷出，废水通过挡板（5）进入沉淀箱（2），通过加药管（12）投加一定比例的溶解性锌盐和铝酸盐，再通过碱罐（15）调节pH值为9.5左右，搅拌器（17）不断搅拌产生白色絮状物沉淀落入沉淀槽（18），上清液经溢流口（6）的过滤筛网（19）过滤后进入清水箱（3）即可。
本发明表面活性剂旋混分散处理煤化工废水中高浓度氨氮装置的原理是：利用表面活性剂破坏铵根离子与水分子之间的氢键，并与铵根离子形成大Π键，接着通过通入CO2，产生大量微小气泡，粘附于有机物悬浮颗粒上，通过减压后，浮到水面上，初步去除废水中的氨氮，接着向废水中加入溶解性金属盐，与铵根离子发生吸附沉淀的现象，最终使废水中的氨氮浓度小于5mg/L。
本发明的有益效果是：本发明结构简单、去除率高、效果好、同时，具有操作简单、成本低、能耗小、使用寿命长等优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
其中：1、预处理箱；2、沉淀箱；3、清水箱；4、进水口；5、挡板；6、溢流口；7、混合罐；8、计量泵；9、充气泵；10、气体压缩机；11、气水释放装置；12、加药管；13、溶解性锌盐箱；14、铝酸盐箱；15、碱罐；16、pH计；17、搅拌器；18、沉淀槽；19、过滤筛网；20、溶气水释放器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明技术方案进一步说明。
如图1所示，本发明提供的表面活性剂旋混分散处理煤化工废水中高浓度氨氮装置，包括预处理箱（1）、沉淀箱（2）和清水箱（3），预处理箱（1）一侧设有进水口（4），另一侧通过挡板（5）与沉淀箱（2）相连，沉淀箱（2）与清水箱（3）之间设有溢流口（6），预处理箱（1）的上侧设有混合罐（7），混合罐（7）与预处理箱（1）之间通过计量泵（8）连接，预处理箱（1）外侧连接有充气泵（9），充气泵（9）与预处理箱（1）之间设有气体压缩机（10），预处理箱（1）内部还装有气水释放装置（11），沉淀箱（2）的上侧分别通过加药管（12）连接溶解性锌盐箱（13）、铝酸盐箱（14）和碱罐（15），碱罐（15）一侧设有与沉淀箱（2）内部相连的pH计（16），沉淀箱（2）内部设有搅拌器（17），下部设有沉淀槽（18）；溢流口（6）内部设有过滤筛网（19）；充气泵（9）中采用的是CO2气体；气水释放装置（11）中安装有溶气水释放器（20）。
本发明提供的表面活性剂旋混分散处理煤化工废水中高浓度氨氮装置使用时，煤化工废水通过进水口（4）进入到预处理箱（1）内部，混合罐（7）通过计量泵（8）向预处理箱（1）内部投加表面活性剂，充气泵（9）充入CO2气体经气体压缩机（10）压缩后进入预处理箱（1）内部的废水中，废水接着进入气水释放装置（11），溶气水经释放器喷出，废水通过挡板（5）进入沉淀箱（2），通过加药管（12）投加一定比例的溶解性锌盐和铝酸盐，再通过碱罐（15）调节pH值为9.5左右，搅拌器（17）不断搅拌产生白色絮状物沉淀落入沉淀槽（18），上清液经溢流口（6）的过滤筛网（19）过滤后进入清水箱（3）即可，经检测，处理后的废水中氨氮浓度由2000 mg/L降到0.2mg/L，氨氮去除率为99.99%。
以上所述的本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明的效果和专利的实用性。

Claims (4)

1. 表面活性剂旋混分散处理煤化工废水中高浓度氨氮装置，包括预处理箱（1）、沉淀箱（2）和清水箱（3），其特征在于：所述的预处理箱（1）一侧设有进水口（4），另一侧通过挡板（5）与沉淀箱（2）相连，沉淀箱（2）与清水箱（3）之间设有溢流口（6），预处理箱（1）的上侧设有混合罐（7），混合罐（7）与预处理箱（1）之间通过计量泵（8）连接，预处理箱（1）外侧连接有充气泵（9），充气泵（9）与预处理箱（1）之间设有气体压缩机（10），预处理箱（1）内部还装有气水释放装置（11），沉淀箱（2）的上侧分别通过加药管（12）连接溶解性锌盐箱（13）、铝酸盐箱（14）和碱罐（15），碱罐（15）一侧设有与沉淀箱（2）内部相连的pH计（16），沉淀箱（2）内部设有搅拌器（17），下部设有沉淀槽（18）。
2.根据权利要求1所述的表面活性剂旋混分散处理煤化工废水中高浓度氨氮装置，其特征在于：所述的溢流口（6）内部设有过滤筛网（19）。
3.根据权利要求1所述的表面活性剂旋混分散处理煤化工废水中高浓度氨氮装置，其特征在于：所述的充气泵（9）中采用的是CO2气体。
4.根据权利要求1所述的表面活性剂旋混分散处理煤化工废水中高浓度氨氮装置，其特征在于：所述的气水释放装置（11）中安装有溶气水释放器（20）。
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