CN114105359A - 高浓度氨氮废水催化氧化处理装置及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了高浓度氨氮废水催化氧化处理装置及其处理方法，处理装置包括吹脱装置、若干组催化氧化装置、吸附塔以及空气泵；所述吹脱装置包括吹脱箱、雾化喷头、气液混合泵、吹气装置，所述催化氧化装置包括至少三组，每组所述催化氧化装置包括催化氧化箱以及若干组电解单元，所述吸附塔通过管道连通次氯酸钠发生器；氨氮去除率高，处理效果稳定，不受水温影响，设备简单，将氨氮吹脱出来形成气相，再进行催化氧化；避免了氨氮氧化过程中，废水添加盐；吹脱与氧化实现动态平衡并保有余量，可靠而且节能；废水中氨氮全部氧化分解为氮气和水，彻底解决了氨氮污染问题；氨氮废水经本发明处理后，可送废水处理系统深度净化，减轻了废水处理压力。

Description

高浓度氨氮废水催化氧化处理装置及其处理方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及高浓度氨氮废水催化氧化处理装置及其处理方法。

背景技术

固废填埋场会产生大量的氨氮废水，随着现代社会对环境保护观念的重视，我国正逐步加强水体污染的防治工作，而在此过程中氨氮废水的整治已经刻不容缓。

氨氮废水直接排放可引起水体富营养化，导致水环境恶化，直接威胁着人类健康。另外，在工业回用过程中，含氨氮的中水对一些金属有腐蚀性，而且容易形成生物垢，堵塞管道和用水设备。因此，去除废水中的氨氮在水环境及工业生产中具有重要意义。目前，去除氨氮的方法主要有生物法、吹脱法、化学沉淀法、折点加氯法、膜截留法和离子交换法等。生物法运行成本低，但是微生物需要培养驯化，且生物处理占地面积大，处理时间长；吹脱法针对高浓度氨氮废水是一种有效的方法，吹脱法针对高浓度氨氮废水是一种有效的方法，但是该方法需要一定的热量，且吹脱后吸收的稀氨氮溶液仍需要有妥善的去向；化学沉淀法和折点加氯法都需要大量的化学药剂对氨氮进行转化，容易造成二次污染；膜截留法能有效去除水中氨氮，但是存在浓水处理问题，且膜法对水质要求高，易结垢堵塞，增加处理成本；离子交换法依靠其对氨氮的特性吸附，有很好的氨氮脱除效果，但是其主要缺陷在于吸附剂的再生，再生通常采用酸液洗脱，洗脱后的再生液需要经过蒸发结晶处理，增加了处理成本。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供高浓度氨氮废水催化氧化处理装置及其处理方法。

本发明解决上述问题的技术方案为：高浓度氨氮废水催化氧化处理装置，包括吹脱装置、若干组催化氧化装置、吸附塔以及空气泵；

所述吹脱装置包括吹脱箱、吹气装置，所述吹脱箱通过泵体连接吹脱箱，所述吹气装置设置在吹脱箱底部，吹气装置包括主管道以及若干与主管道连通的吹气管道，所述吹气管道外壁上均匀的设有若干气孔，所述主管道通过第二管道连接空气泵的出气端，所述第二管道上设有第二电磁阀，所述吹脱箱底部设有第一排液口，吹脱箱顶部设有第一排气口，所述第一排气口连接第一排气管；

若干组催化氧化装置并联，每组所述催化氧化装置包括催化氧化箱以及若干组电解单元，所述催化氧化箱内填充氯化钠溶液，每个所述催化氧化箱通过第三管道与第一排气管连接，并且第三管道延伸至催化氧化箱底部，所述第三管道上设有第三电磁阀，每组电解单元包括阳极以及阴极；

所述催化氧化箱顶部设有第二排气口，所述第二排气口连接第二排气管，所述第二排气管设有第一支管，所述第一支管连接吸附塔底部，所述吸附塔顶部设有第三排气口，所述第三排气口连接总排气管，所述第一支管上设有第四电磁阀；

所述吸附塔通过管道连通次氯酸钠发生器。

进一步的，所述第二排气管设有第二支管，第二支管连接总排气管，所述第二支管上设有第五电磁阀。

进一步的，所述吹脱装置还包括雾化喷头、气液混合泵；所述雾化喷头设置在吹脱箱内部上方，所述气液混合泵的排液口与雾化喷头通过管道连接，所述气液混合泵还包括第一进气口和第一进液口，所述第一进液口通过管道连接氨氮废水箱，所述第一进气口通过第一管道连接空气泵的出气端，所述第一管道上设有第一电磁阀。

进一步的，所述雾化喷头上方还设有除雾器。

高浓度氨氮废水催化氧化处理方法，具体包括以下步骤：

步骤1，将氨氮废水调节pH后进行吹脱处理，包括两种吹脱步骤，第一步是将氨氮废水与气体经过气液混合泵混合后经雾化喷头雾化喷入吹脱箱，第二步是通过吹气装置吹气，对箱内废水进行二次吹脱，吹脱的氨氮废气排入催化氧化装置；

步骤2，吹脱的氨氮废气吹入催化氧化箱后持续吸收进入溶液，催化氧化装置持续产生活性氯，对氨氮进行分解；

步骤3，将经过催化氧化之后的空气排入吸附塔，以颗粒状沸石填料，对残余的氨气进行吸附，气体经再次处理后排出；为避免吸附塔吸附饱和，设置一组次氯酸钠发生器，随时对吸附塔中的填料进行在线再生。

本发明具有有益效果：

本发明提供了高浓度氨氮废水催化氧化处理装置及其处理方法，氨氮去除率高，处理效果稳定，不受水温影响，设备简单，将氨氮吹脱出来形成气相，再进行催化氧化；避免了氨氮氧化过程中，废水添加盐；吹脱与氧化实现动态平衡并保有余量，可靠而且节能；废水中氨氮全部氧化分解为氮气和水，彻底解决了氨氮污染问题；氨氮废水经本发明处理后，可送废水处理系统深度净化，减轻了废水处理压力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为吹脱装置的结构示意图；

图中：1-吹脱装置；2-吸附塔；3-空气泵；4-吹脱箱；5-雾化喷头；6-气液混合泵；7-除雾器；8-氨氮废水箱；9-第一管道；10-第一电磁阀；11-主管道；12-吹气管道；13-第二管道；14-第二电磁阀；15-第一排液口；16-催化氧化箱；17-第三管道；18-第三电磁阀；19-阳极；20-阴极；21-第二排气管；22-第一支管；23-第二支管；24-第四电磁阀；25-第五电磁阀；26-次氯酸钠发生器，27-第一排气管。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图所示，高浓度氨氮废水催化氧化处理装置，包括吹脱装置、若干组催化氧化装置、吸附塔以及空气泵；

所述吹脱装置包括吹脱箱、雾化喷头、气液混合泵、吹气装置，所述雾化喷头设置在吹脱箱内部上方，所述雾化喷头上方还设有除雾器，提高出气的干燥度，所述气液混合泵的排液口与雾化喷头通过管道连接，所述气液混合泵还包括第一进气口和第一进液口，所述第一进液口通过管道连接氨氮废水箱，气液混合泵将氨氮废水和气体混合后经过雾化喷头喷入吹脱箱内，增加气液接触面积和传质效率，有效的将废水中的铵离子和氨气分离，所述第一进气口通过第一管道连接空气泵的出气端，所述第一管道上设有第一电磁阀；

所述吹气装置设置在吹脱箱底部，吹气装置包括主管道以及若干与主管道连通的吹气管道，所述吹气管道外壁上均匀的设有若干气孔，所述主管道通过第二管道连接空气泵的出气端，所述第二管道上设有第二电磁阀；

所述吹脱箱底部设有第一排液口，吹脱箱顶部设有第一排气口，所述第一排气口连接第一排气管。

所述催化氧化装置包括至少三组，若干组催化氧化装置并联，每组所述催化氧化装置包括催化氧化箱以及若干组电解单元，所述催化氧化箱内填充氯化钠溶液，每个所述催化氧化箱通过第三管道与第一排气管连接，并且第三管道延伸至催化氧化箱底部，所述第三管道上设有第三电磁阀，每组电解单元包括阳极以及阴极，所述阳极以及阴极安装在催化氧化箱的顶板上，所述催化氧化箱设有补充箱，及时补充氯化钠，所述阳极以以钛涂覆贵金属做不溶阳极，所述阴极采用钛板，通入直流电，在直流电作用下进行催化氧化反应；

所述催化氧化箱顶部设有第二排气口，所述第二排气口连接第二排气管，所述第二排气管设有第一支管和第二支管，所述第一支管连接吸附塔底部，第二支管连接总排气管，所述吸附塔顶部设有第三排气口，所述第三排气口通过管道连接总排气管，所述第一支管上设有第四电磁阀，所述第二支管上设有第五电磁阀，第五电磁阀在装置正常运行时处于关闭状态，当吸附塔堵塞故障时用于紧急排气。

所述吸附塔通过管道连通次氯酸钠发生器。

高浓度氨氮废水催化氧化处理方法，具体包括以下步骤：

步骤1，将氨氮废水进行吹脱处理，包括两种吹脱步骤，第一步是将氨氮废水与气体经过气液混合泵混合后经雾化喷头雾化喷入吹脱箱，第二步是通过吹气装置吹气，对箱内废水进行二次吹脱，吹脱的氨氮废气排入催化氧化装置；

步骤2，吹脱的氨氮废气吹入催化氧化箱后持续吸收进入溶液，催化氧化装置持续产生活性氯，对氨氮进行分解，气体产生搅拌作用，有利于传质，增加氧化分解效率。由于持续吸收和分解达到平衡；

步骤3，为避免在电催化反应过程中氨气被气体带出，将经过催化氧化之后的空气排入吸附塔，以颗粒状沸石填料，对残余的氨气进行吸附，气体经再次处理后排出；被避免吸附塔吸附饱和，设置一组次氯酸钠发生器，随时对吸附塔中的填料进行在线再生。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.高浓度氨氮废水催化氧化处理装置，其特征在于：包括吹脱装置、若干组催化氧化装置、吸附塔以及空气泵；

所述吹脱装置包括吹脱箱、吹气装置，所述吹脱箱通过泵体连接吹脱箱，所述吹气装置设置在吹脱箱底部，吹气装置包括主管道以及若干与主管道连通的吹气管道，所述吹气管道外壁上均匀的设有若干气孔，所述主管道通过第二管道连接空气泵的出气端，所述第二管道上设有第二电磁阀，所述吹脱箱底部设有第一排液口，吹脱箱顶部设有第一排气口，所述第一排气口连接第一排气管；

若干组催化氧化装置并联，每组所述催化氧化装置包括催化氧化箱以及若干组电解单元，所述催化氧化箱内填充氯化钠溶液，每个所述催化氧化箱通过第三管道与第一排气管连接，并且第三管道延伸至催化氧化箱底部，所述第三管道上设有第三电磁阀，每组电解单元包括阳极以及阴极；

所述催化氧化箱顶部设有第二排气口，所述第二排气口连接第二排气管，所述第二排气管设有第一支管，所述第一支管连接吸附塔底部，所述吸附塔顶部设有第三排气口，所述第三排气口通过管道连接总排气管，所述第一支管上设有第四电磁阀；

所述吸附塔通过管道连通次氯酸钠发生器。

2.如权利要求1所述的高浓度氨氮废水催化氧化处理装置，其特征在于：所述第二排气管设有第二支管，第二支管连接总排气管，所述第二支管上设有第五电磁阀。

3.如权利要求1或2所述的高浓度氨氮废水催化氧化处理装置，其特征在于：所述吹脱装置还包括雾化喷头、气液混合泵；所述雾化喷头设置在吹脱箱内部上方，所述气液混合泵的排液口与雾化喷头通过管道连接，所述气液混合泵还包括第一进气口和第一进液口，所述第一进液口通过管道连接氨氮废水箱，所述第一进气口通过第一管道连接空气泵的出气端，所述第一管道上设有第一电磁阀。

4.如权利要求3所述的高浓度氨氮废水催化氧化处理装置，其特征在于：所述雾化喷头上方还设有除雾器。

5.采用权利要求4所述的高浓度氨氮废水催化氧化处理装置进行的高浓度氨氮废水催化氧化处理方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤1，将氨氮废水调节pH后进行吹脱处理，包括两种吹脱步骤，第一步是将氨氮废水与气体经过气液混合泵混合后经雾化喷头雾化喷入吹脱箱，第二步是通过吹气装置吹气，对箱内废水进行二次吹脱，吹脱的氨氮废气排入催化氧化装置；

步骤2，吹脱的氨氮废气吹入催化氧化箱后持续吸收进入溶液，催化氧化装置持续产生活性氯，对氨氮进行分解；

步骤3，将经过催化氧化之后的空气排入吸附塔，以颗粒状沸石填料，对残余的氨气进行吸附，气体经再次处理后排出；为避免吸附塔吸附饱和，设置一组次氯酸钠发生器，随时对吸附塔中的填料进行在线再生。

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