CN115571993A - 一种氨氮废水处理装置与处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氨氮废水处理装置与处理方法，包括氨氮废水溶液反应池、吹脱塔、中和槽，所述氨氮废水溶液反应池包括壳壁、吸收液进入管、吸收液排出管和分离膜，所述分离膜将氨氮废水溶液反应池分为阳极室和阴极室，所述阴极室与所述吹脱塔之间设置第一阴极溶液输送管道，所述阳极室与所述中和槽之间设置有阳极溶液输送管道，所述吹脱塔底部与所述中和槽之间设置有第二阴极溶液输送管道。本发明设计了一种氨氮废水的处理方法及其处理装置，使用该处理方法及其处理装置，处理氨氮废水工艺中大大降低了能耗，节约了成本，提高了处理效果。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种氨氮废水处理装置与处理方法。
背景技术
氨氮是一种对水环境有严重影响的污染物质，主要表现为使水体富营养化，促进藻类繁殖，大量消耗水中的溶解氧，导致水生物死亡、水体恶臭等。我国目前采用的排放标准是《污水综合排放标准》，该标准根据废水排放水域的不同将氨氮排放标准分为二级：一级标准氨氮排放浓度小于或等于15mg/L，二级标准氨氮排放浓度小于或等于25mg/L，同时，相关的行业污水排放标准中对氨氮的排放也都有相当严格的要求。
高浓度含氨氮废水的处理处置一直是废水处理行业中的难题，广泛存在于制药、石化、制革和合成氨等生产领域，而高氨氮废水如果不经过处理直接排入水体，会对环境造成严重的危害。因此，高浓度氨氮废水的治理成为废水治理行业中亟待解决的问题。传统的生物处理工艺是国内常用的一种高氨氮废水处理工艺，但去除率低，且受水质变化影响较大，系统稳定性较低。
发明内容
鉴于背景技术存在的不足，本发明涉及一种氨氮废水处理装置与处理方法，根据上述问题，设计了一种氨氮废水的处理方法及其处理装置，使用该处理方法及其处理装置，处理氨氮废水工艺中大大降低了能耗，节约了成本，提高了处理效果。
本发明涉及一种氨氮废水处理装置与处理方法，包括氨氮废水溶液反应池、吹脱塔、中和槽，所述氨氮废水溶液反应池包括壳壁、吸收液进入管、吸收液排出管和分离膜，所述分离膜将氨氮废水溶液反应池分为阳极室和阴极室，所述阴极室与所述吹脱塔之间设置第一阴极溶液输送管道，所述阳极室与所述中和槽之间设置有阳极溶液输送管道，所述吹脱塔底部与所述中和槽之间设置有第二阴极溶液输送管道；所述吹脱塔与所述中和槽之间设置有氧化剂加注装置，所述氧化剂加注装置与所述第二阴极溶液输送管道连通；所述阳极室上方设置有气体收集装置，所述气体收集装置与所述第二阴极溶液输送管道连通。
通过采用上述方案，完成调节氨氮废水溶液、电化学反应、吹脱处理、折点加氯氧化处理、中和处理工艺步骤，降低了处理氨氮废水工艺的能耗，节约了成本。
进一步的，所述分离膜为滤纸、陶瓷膜或树脂纤维膜。
通过采用上述方案，本发明通过分离膜改性，提高了疏水分离膜的传输通量，也提高了耐久性。
一种氨氮废水处理方法，包括如下步骤：S1：制备分离膜，将氨氮废水溶液反应池分为阳极室和阴极室；S2：所述阴极室内生成的废水溶液进行所述吹脱处理，所述阳极室内生成的废水溶液与所述吹脱处理后的废水溶液进行中和处理；S3：过滤氨氮废水溶液反应池内的不溶物；S4：对过滤后的废水进行碱化，调节pH值为11-12；S5：将碱化的废水进行吹脱处理，所述阳极室内生成的废水溶液与所述吹脱处理后的废水溶液进行中和处理；S6：所述吹脱处理与所述中和处理之间设置折点加氯氧化处理步骤，处理经吹脱处理后的阴极废水溶液，所述折点加氯氧化处理步骤中的氧化剂为二氧化氯；S7：所述阳极室内生成的气体作为所述折点加氯氧化处理步骤中的辅助氧化剂。
通过采用上述方案，将电化学反应、吹脱法、折点加氯氧化处理法结合，电化学反应高效高效分解氧化部分废水溶液中的氨氮，阴极室内氨氮络合物被电离，废水浓度升高，且溶液电离生成氢氧化钠，使阴极室内溶液的pH值和温度升高，溶液中氨氮转化为游离氨分子形态，增强了其活性和从液膜中脱出的分子动力，为吹脱工艺提供了良好的条件，增强了吹脱效果。
进一步的，所述阳极室内生成的废水溶液进行中和处理前先进行所述折点加氯氧化处理步骤。
进一步的，所述阳极室内分解产生氢离子，溶液pH值降低。
进一步的，废水中氨氮浓度较低时，可以直接将阳极室内生成的气体单独作为氧化剂氧化经吹脱处理的废水溶液，最大限度降低二氧化氯的使用量。
进一步的，经吹脱处理的阴极室内产生的废水溶液再次进行氧化后，与阳极室内产生的废水溶液进行中和处理，使经处理的后废水达标排放。
通过采用上述方案，进一步氧化阳极室内生成的废水溶液的氨氮，进一步提高废水中氨氮的处理效果，确保最终排放的废水达标排放。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的方法流程示意图。
图2是本发明实施例的整体结构示意图。
图3是本发明实施例的整体结构示意图。
附图标记，1、氨氮废水溶液反应池；11、壳壁；12、吸收液进入管；13、吸收液排出管；14、分离膜；15、阳极室；16、阴极室；2、吹脱塔；3、中和槽；4、氧化剂加注装置；5、气体收集装置。
具体实施方式
以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。
本发明的实施例1参照图1、图2、图3所示，包括氨氮废水溶液反应池1、吹脱塔2、中和槽3，所述氨氮废水溶液反应池1包括壳壁11、吸收液进入管12、吸收液排出管13和分离膜14，所述分离膜14将氨氮废水溶液反应池1分为阳极室15和阴极室16，所述阴极室16与所述吹脱塔2之间设置第一阴极溶液输送管道，所述阳极室15与所述中和槽3之间设置有阳极溶液输送管道，所述吹脱塔2底部与所述中和槽3之间设置有第二阴极溶液输送管道；所述吹脱塔2与所述中和槽3之间设置有氧化剂加注装置4，所述氧化剂加注装置4与所述第二阴极溶液输送管道连通；所述阳极室15上方设置有气体收集装置5，所述气体收集装置5与所述第二阴极溶液输送管道连通。
其操作步骤如下：
S1：制备分离膜14，将氨氮废水溶液反应池1分为阳极室15和阴极室16；使壳壁11内发生电渗析，使废水中的中性盐转化为相应的酸和碱，加快了电离反应的速度，大大节约了电化学反应的成本。在电化学反应槽中，阴极室16内氨氮络合物被电离，废水浓度升高，且溶液电离生成氢氧化钠，使阴极室16内溶液的Ph值和温度升高，为吹脱工艺提供了良好的条件，降低了吹脱工艺中空气吹入的能耗，且该工艺减少了吹脱工艺的Ph值调节步骤，节约Ph值调节剂的用量，工艺处理成本降低。
S2：所述阴极室16内生成的废水溶液进行所述吹脱处理，所述阳极室15内生成的废水溶液与所述吹脱处理后的废水溶液进行中和处理；阳极室15内分解产生氢离子，溶液Ph值降低，阳极室15内生成的废水溶液与吹脱处理后的废水溶液进行中和处理，与现有技术相比，减少了额外添加Ph值调节剂进行中和处理的步骤，合理利用了资源，降低了生产成本。
S3：过滤氨氮废水溶液反应池1内的不溶物；
S4：对过滤后的废水进行碱化，调节pH值为11-12；通过加入pH调节剂调整废水为碱性，废水中的铵根离子NH4转变为游离氨态NH3，在膜两侧氨蒸汽压差的作用下，透过膜孔进入吸收液，即与吸收溶液中的酸性介质反应吸收生成非挥发性、不能逆扩散的铵盐；该过程是膜蒸发、扩散与吸收的连续过程，氨氮的脱除率可控，最低可以降至1mg/L以下；副产品20％左右铵盐溶液，纯度高，可作为资源化利用的工业原料。
S5：将碱化的废水进行吹脱处理，所述阳极室15内生成的废水溶液与所述吹脱处理后的废水溶液进行中和处理；经吹脱处理的阴极室16内产生的废水溶液再次进行氧化后，与阳极室15内产生的废水溶液进行中和处理，使经处理的后废水达标排放。为了保证中和反应完全，在处理过程中可根据测定Ph值，增加适当的Ph值调节剂，使废水溶液呈中性。中和处理后的废水溶液排入均化槽，搅拌均匀后排出。
S6：所述吹脱处理与所述中和处理之间设置折点加氯氧化处理步骤，处理经吹脱处理后的阴极废水溶液，所述折点加氯氧化处理步骤中的氧化剂为二氧化氯；阳极室15上方设置有气体收集装置5，气体收集装置5与第二阴极溶液输送管道连通，使阳极室15内反应生成的氯气、氧气作为辅助氧化剂，提高废水溶液的氧化处理效果，同时减少氧化剂二氧化氯的添加量，节约成本。氧化加注装置与第二阴极溶液输送管道连接处为第一连接点，第二阴极溶液输送管道上设置有管道混合器，管道混合器设置在第一连接点与中和槽3之间，管道混合器设置在氧化剂添加程序之后，使废水与二氧化氯快速混合，且加快二氧化氯对废水的氧化反应。
经吹脱处理的阴极室16内产生的废水溶液再次进行氧化后，与阳极室15内产生的废水溶液进行中和处理，使经处理的后废水达标排放。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种氨氮废水处理装置，其特征在于：包括氨氮废水溶液反应池、吹脱塔、中和槽，所述氨氮废水溶液反应池包括壳壁、吸收液进入管、吸收液排出管和分离膜，所述分离膜将氨氮废水溶液反应池分为阳极室和阴极室，所述阴极室与所述吹脱塔之间设置第一阴极溶液输送管道，所述阳极室与所述中和槽之间设置有阳极溶液输送管道，所述吹脱塔底部与所述中和槽之间设置有第二阴极溶液输送管道；所述吹脱塔与所述中和槽之间设置有氧化剂加注装置，所述氧化剂加注装置与所述第二阴极溶液输送管道连通；所述阳极室上方设置有气体收集装置，所述气体收集装置与所述第二阴极溶液输送管道连通。
2.根据权利要求1所述的一种氨氮废水处理装置与处理方法，其特征在于：所述分离膜为滤纸、陶瓷膜或树脂纤维膜。
3.一种氨氮废水处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：制备分离膜，将氨氮废水溶液反应池分为阳极室和阴极室；
S2：所述阴极室内生成的废水溶液进行所述吹脱处理，所述阳极室内生成的废水溶液与所述吹脱处理后的废水溶液进行中和处理；
S3：过滤氨氮废水溶液反应池内的不溶物；
S4：对过滤后的废水进行碱化，调节pH值为11-12；
S5：将碱化的废水进行吹脱处理，所述阳极室内生成的废水溶液与所述吹脱处理后的废水溶液进行中和处理；
S6：所述吹脱处理与所述中和处理之间设置折点加氯氧化处理步骤，处理经吹脱处理后的阴极废水溶液，所述折点加氯氧化处理步骤中的氧化剂为二氧化氯；
S7：所述阳极室内生成的气体作为所述折点加氯氧化处理步骤中的辅助氧化剂。
4.根据权利要求3所述的一种氨氮废水处理方法，其特征在于：所述阳极室内生成的废水溶液进行中和处理前先进行所述折点加氯氧化处理步骤。
5.根据权利要求4所述的一种氨氮废水处理方法，其特征在于：所述阳极室内分解产生氢离子，溶液pH值降低。
6.根据权利要求5所述的一种氨氮废水处理方法，其特征在于：废水中氨氮浓度较低时，可以直接将阳极室内生成的气体单独作为氧化剂氧化经吹脱处理的废水溶液，最大限度降低二氧化氯的使用量。
7.根据权利要求6所述的一种氨氮废水处理方法，其特征在于：经吹脱处理的阴极室内产生的废水溶液再次进行氧化后，与阳极室内产生的废水溶液进行中和处理，使经处理的后废水达标排放。
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