CN103588279A - 一种高浓度氨氮废水的处理装置 - Google Patents

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余家国
雷春生
王清
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Abstract

本发明公开了一种高浓度氨氮废水的处理装置，包括筒体（1）、进水口（2）、出水口（3）、进气口（4）、排气口（5）、喷嘴（6）、栅板（7），所述的进水口（2）设置在筒体（1）一侧，喷嘴（6）和栅板（7）设置在筒体（1）内部，喷嘴（6）一侧的吸入口（8）连接进水口（2），另一侧的喷水口（9）与栅板（7）之间间隔15-25cm，栅板（7）两端分别与出水口（3）和排气口（5）相连，筒体（1）另一侧设有与纯氧罐（20）相连的进气口（4）；采用本发明装置，氨氮去除率达99.9%以上，同时具有操作简单、成本低、能耗小、效果稳定等优点。

Description

一种高浓度氨氮废水的处理装置
技术领域
本发明属于污水处理领域，涉及高浓度氨氮废水处理领域，具体涉及一种高浓度氨氮废水的处理装置。
背景技术
目前，高浓度氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，一般pH在中性以上的废水氨氮的主要来源是无机氨和氨水共同的作用，pH在酸性的条件下废水中的氨氮主要由于无机氨所导致。废水中氨氮的构成主要有两种，一种是氨水形成的氨氮，一种是无机氨形成的氨氮，主要是硫酸铵、氯化铵等等。
高浓度氨氮废水处理方法通常有物化法、生物脱氮法、生化联合法等，其中物化法主要分为吹脱法、沸石脱氨法、膜分离技术、MAP沉淀法、化学氧化法；传统和新开发的脱氮工艺有A/O两段活性污泥法、强氧化好氧生物处理、短程硝化反硝化、超声吹脱处理氨氮法方法等；物化方法在处理高浓度氨氮废水时不会因为氨氮浓度过高而受到限制，但是不能将氨氮浓度降到足够低（如100mg/L以下）。而生物脱氮会因为高浓度游离氨或者亚硝酸盐氮而受到抑制。实际应用中采用生化联合的方法，在生物处理前先对含高浓度氨氮的废水进行物化处理。
在实践中，常见的高浓度氨氮废水处理工艺的缺点如下：1）无论是“蒸氨（汽提）或吹脱＋A/O或吹脱＋化学沉淀”，都离不开高投资、高运行成本的预处理工艺。“蒸氨”一次性投资太大，“吹脱”动力消耗太大；2）续接A/O法时不仅投资高，而且占地面积大，对预处理出水的要求苛刻（如NH3-N必须小于300mg/l，汽提或吹脱法对超过5000mg/1以上的高浓度氨氮废水根本达不到这个要求，于是只能用成倍的清水稀释）；3）续接化学沉淀法虽然投资和占地面积都比A/O法小，但它药剂的消耗量太大，N:P:Mg之比都在1:1.1-1.2，处理药剂成本太高，而且出水也不可能达到国家一级或二级排放标准。
发明内容
本发明针对现有技术中存在成本高以及出水水质达不到要求的问题，提供一种操作简单、成本低、能耗小、效果稳定的高浓度氨氮废水的处理装置。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种高浓度氨氮废水的处理装置，包括筒体（1）、进水口（2）、出水口（3）、进气口（4）、排气口（5）、喷嘴（6）、栅板（7），所述的筒体（1）为圆柱形，内径30-50cm，进水口（2）设置在筒体（1）一侧，喷嘴（6）和栅板（7）设置在筒体（1）内部，喷嘴（6）一侧的吸入口（8）连接进水口（2），另一侧的喷水口（9）与栅板（7）之间间隔15-25cm，栅板（7）两端分别与设置在筒体（1）上的出水口（3）和排气口（5）相连，筒体（1）另一侧设有进气口（4），进气口（4）与筒体（1）外的纯氧罐（20）相连。
所述的喷嘴（6）由一内径10-20cm的圆柱体（10）和一圆锥体（11）连接而成，两者体积之比为3:1-4:1，圆柱体（10）内设有涡轮水流推进器（12），能够带动圆锥体（11）内的空心管（13）高速旋转，圆锥体（11）表面上布满0.3～0.5um的微孔（14），且沿着水流方向逐渐密布，孔径越渐变小。
所述的栅板（7）表面敷有耐高温防火型网格材料（15），并且均匀分布有6条加强筋（16），加强筋（16）一侧设有0.2-0.5cm的透液孔（17），透液孔（17）与出水口（3）之间通过凹槽（18）连接，出水口（3）与栅板（7）之间设有与进水口（2）相连的回流管（19）。
所述的空心管（13）与圆锥体（11）底面同心，且截面积之比为1:7-1:8，空心管（13）管底距离圆锥体（11）顶端4-5cm。
本发明的一种高浓度氨氮废水的处理装置的应用方法是：高浓度氨氮废水由进水口（2）进入到筒体（1）内部的喷嘴（6）中，由圆柱体（10）内的涡轮水流推进器（12）带动圆锥体（11）内的空心管（13）高速旋转，水流经过微孔（14）被切割成雾状水滴喷射到栅板（7）上，水流中的氨氮与纯氧接触燃烧一段时间，关闭进气口（4），生成的氮气从排气口（5）排出，水经过回流管（19）再重复作用，直至处理完全不再反应为止，处理后的水从出水口（3）排出即可；经本发明装置处理的高浓度氨氮废水的氨氮去除率达99.9%以上。
本发明的一种高浓度氨氮废水的处理装置的工作原理是：高浓度氨氮废水经喷嘴（6）的柱体（10）内的涡轮水流推进器（12）带动圆锥体（11）内的空心管（13）高速旋转，水流经过微孔（14）被切割成雾状水滴喷射到栅板（7）上，水流中的氨氮与纯氧接触燃烧生成氮气和水，重复循环上述过程，即可达到去除高浓度氨氮废水中氨氮的目的。
本发明的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的除氨氮装置无需调节pH和温度，无需添加任何药剂，利用纯氧和氨气的化学反应去除氨氮，操作简单、成本低，同时具有能耗小、效果稳定等优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
其中：1、筒体；2、进水口；3、出水口；4、进气口；5、排气口；6、喷嘴；7、栅板；8、吸入口；9、喷水口；10、圆柱体；11、圆锥体；12、涡轮水流推进器；13、空心管；14、微孔；15、网格材料；16、加强筋；17、透液孔；18、凹槽；19、回流管；20、纯氧罐。
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，本发明提供的一种高浓度氨氮废水的处理装置，包括筒体（1）、进水口（2）、出水口（3）、进气口（4）、排气口（5）、喷嘴（6）、栅板（7），所述的筒体（1）为圆柱形，内径30-50cm，进水口（2）设置在筒体（1）一侧，喷嘴（6）和栅板（7）设置在筒体（1）内部，喷嘴（6）一侧的吸入口（8）连接进水口（2），另一侧的喷水口（9）与栅板（7）之间间隔15-25cm，栅板（7）两端分别与设置在筒体（1）上的出水口（3）和排气口（5）相连，筒体（1）另一侧设有进气口（4），进气口（4）与筒体（1）外的纯氧罐（20）相连；喷嘴（6）由一内径10-20cm的圆柱体（10）和一圆锥体（11）连接而成，两者体积之比为3:1-4:1，圆柱体（10）内设有涡轮水流推进器（12），能够带动圆锥体（11）内的空心管（13）高速旋转，圆锥体（11）表面上布满0.3～0.5um的微孔（14），且沿着水流方向逐渐密布，孔径越渐变小；栅板（7）表面敷有耐高温防火型网格材料（15），并且均匀分布有6条加强筋（16），加强筋（16）一侧设有0.2-0.5cm的透液孔（17），透液孔（17）与出水口（3）之间通过凹槽（18）连接，出水口（3）与栅板（7）之间设有与进水口（2）相连的回流管（19）；空心管（13）与圆锥体（11）底面同心，且截面积之比为1:7-1:8，空心管（13）管底距离圆锥体（11）顶端4-5cm。
本发明提供的一种高浓度氨氮废水的处理装置使用时，高浓度氨氮废水由进水口（2）进入到筒体（1）内部的喷嘴（6）中，由圆柱体（10）内的涡轮水流推进器（12）带动圆锥体（11）内的空心管（13）高速旋转，水流经过微孔（14）被切割成雾状水滴喷射到栅板（7）上，水流中的氨氮与纯氧接触燃烧10min，关闭进气口（4），生成的氮气从排气口（5）排出，水经过回流管（19）再重复作用，直至处理完全不再反应为止，处理后的水从出水口（3）排出即可；经本发明装置处理的高浓度氨氮废水的氨氮去除率达99.9%以上。
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)

1.一种高浓度氨氮废水的处理装置，包括筒体（1）、进水口（2）、出水口（3）、进气口（4）、排气口（5）、喷嘴（6）、栅板（7），其特征在于：所述的筒体（1）为圆柱形，内径30-50cm，进水口（2）设置在筒体（1）一侧，喷嘴（6）和栅板（7）设置在筒体（1）内部，喷嘴（6）一侧的吸入口（8）连接进水口（2），另一侧的喷水口（9）与栅板（7）之间间隔15-25cm，栅板（7）两端分别与设置在筒体（1）上的出水口（3）和排气口（5）相连，筒体（1）另一侧设有进气口（4），进气口（4）与筒体（1）外的纯氧罐（20）相连。
2.根据权利要求1所述的一种高浓度氨氮废水的处理装置，其特征在于：所述的喷嘴（6）由一内径10-20cm的圆柱体（10）和一圆锥体（11）连接而成，两者体积之比为3:1-4:1，圆柱体（10）内设有涡轮水流推进器（12），能够带动圆锥体（11）内的空心管（13）高速旋转，圆锥体（11）表面上布满0.3～0.5um的微孔（14），且沿着水流方向逐渐密布，孔径越渐变小。
3.根据权利要求1所述的一种高浓度氨氮废水的处理装置，其特征在于：所述的栅板（7）表面敷有耐高温防火型网格材料（15），并且均匀分布有6条加强筋（16），加强筋（16）一侧设有0.2-0.5cm的透液孔（17），透液孔（17）与出水口（3）之间通过凹槽（18）连接，出水口（3）与栅板（7）之间设有与进水口（2）相连的回流管（19）。
4.根据权利要求2所述的一种高浓度氨氮废水的处理装置，其特征在于：所述的空心管（13）与圆锥体（11）底面同心，且截面积之比为1:7-1:8，空心管（13）管底距离圆锥体（11）顶端4-5cm。
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