CN116282323A - 溶剂萃取法处理高浓度氨氮废水的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了溶剂萃取法处理高浓度氨氮废水的装置，萃取液存放桶、废水流道和混合桶，萃取液存放桶内存放有油包水乳化液，萃取液存放桶底下设置有进液管，进液管向下伸入混合桶内，且进液管上转动设置有阻挡块，阻挡块上设置有第一轴，所述废水流道向下伸入混合桶内，废水流道上转动设置有叶轮轴。本发明提供了一种溶剂萃取法处理高浓度氨氮废水的装置，能根据废水的流量控制油包水乳化液的量，使两者在流入的时候就开启混合，同时在流入的时候能自动进行搅拌，使混合更加充分，在混合完成后，自动进行静止分层，分层后自动实现两种溶液的分离，减少操作步骤，降低人工成本，提升设备运行效率。

Description

溶剂萃取法处理高浓度氨氮废水的装置

技术领域

本发明涉及高浓度氨氮废水处理技术领域，尤其是溶剂萃取法处理高浓度氨氮废水的装置。

背景技术

高浓度氨氮废水主要来源于化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等，大量氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化、造成水体黑臭，给水处理的难度和成本加大，甚至对人群及生物产生毒害作用。

而在处理高浓度氨氮废水中真正实现无害化处理的是通过溶剂萃取法进行处理，而现如今的溶剂萃取法只是简单的将油包水乳化液与高浓度氨氮废水进行混合，由于生产产生高浓度氨氮废水每次都不确定，而加入的油包水乳化液都是定量的，因此在处理的时候往往会出现萃取不完全的现象。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了溶剂萃取法处理高浓度氨氮废水的装置。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：溶剂萃取法处理高浓度氨氮废水的装置，萃取液存放桶、废水流道和混合桶，萃取液存放桶内存放有油包水乳化液，萃取液存放桶底下设置有进液管，进液管向下伸入混合桶内，且进液管上转动设置有阻挡块，阻挡块上设置有第一轴，所述废水流道向下伸入混合桶内，废水流道上转动设置有叶轮轴，叶轮轴向外伸出转动设置在进液管内，且叶轮轴与第一轴之间通过锥齿轮连接，叶轮轴上还设置有叶轮，且叶轮位于废水流道内，废水流道有废水流入能带动叶轮轴转动，从而带动阻挡块转动，所述阻挡块上开设有滑动槽，滑动槽上下为上下贯穿设计，滑动槽上滑动设置有滑动块，且阻挡块上开设有滑动腔，滑动块同时滑动设置在滑动腔，滑动腔内还设置有第一弹性件，其两端分别顶触在滑动腔后端面上和滑动块上，初始状态时，滑动块弹性顶触在滑动槽前端，将滑动槽封堵住，阻挡块转动，滑动块在离心力的作用向滑动腔内滑动，使滑动槽打开，萃取液存放桶内的油包水乳化液通过滑动槽进入至混合桶内。

其有有益效果在于，在废水进入的时候，能自动开启取液存放桶的开关，使油包水乳化液与废水自动混合，且能根据废水的流量大小自动调节开口大小，使油包水乳化液与废水的比例维持动态平衡，使油包水乳化液与废水重复混合，同时使油包水乳化液能进行充分的萃取。

上述方案中，优选的，所述混合桶内设置有三通管，其中两个管口分别与废水流道和进液管流动，第三管口向下设置。

上述方案中，优选的，所述混合桶内还转动设置有水轮，水轮上设置有水轮板，且水轮板位于第三管口下方，混合液从第三管口流出撞击在水轮板上，能驱动水轮转动，水轮上还设置有搅拌架，水轮转动带动搅拌架转动，从而搅拌混合桶内的混合液。

上述方案中，优选的，所述混合桶底端设置有分液块，分液块内滑动设置有浮力管，浮力管上端设置有浮力帽，浮力管内部设置有流道，浮力管上端侧面开设有流道进口，下端侧面设置有流道出口，所述分液块上设置有第一出水管和第二出水管，浮力管根据在废水中和油包水乳化液中的浮力不同，向上滑动分别对准第一出水管和第二出水管，从而将萃取后的油包水乳化液与废水分别排入至不同的管道。

上述方案中，优选的，所述分液块内设置有第二弹性件和磁吸块，第二弹性件下端顶触在浮力管上，上端顶触在分液块内的滑动腔内，磁吸块用于吸附浮力管，磁吸块为电磁块，在浮力管被吸附时，浮力帽底面压触在混合桶底面上，从而混合桶内的液体不能进入至流道进口，在断电后吸附力消失，浮力管在废水中浮力大于油包水乳化液中的浮力，从而当浮力管在废水中，克服第二弹性件的弹力向上浮动，流道进口与第一出水管对齐，当浮力管在油包水乳化液中，流道进口与第二出水管对齐。

上述方案中，优选的，所述混合桶底部为圆锥形，分液块位于混合桶底部的最低点。

上述方案中，优选的，所述第一出水管和第二出水管为倾斜设置，放置液体倒灌。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种溶剂萃取法处理高浓度氨氮废水的装置，能根据废水的流量控制油包水乳化液的量，使两者在流入的时候就开启混合，同时在流入的时候能自动进行搅拌，使混合更加充分，在混合完成后，自动进行静止分层，分层后自动实现两种溶液的分离，减少操作步骤，降低人工成本，提升设备运行效率。

附图说明

图1为本发明示意图。

图2为本发明剖视图。

图3为本发明阻挡块局部放大图。

图4为本发明浮力管局部放大图。

图5为本发明油包水乳化液示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：参见图1-图5，

溶剂萃取法处理高浓度氨氮废水的装置，萃取液存放桶1、废水流道2和混合桶3，萃取液存放桶1和废水流道2位于混合桶3上方，混合桶3上设置有三通管31，三通管31上设置有第一管口311、第二管口312和第三管口313，萃取液存放桶1上设置有进液管11，且进液管11下端与第一管口311连通，废水流道2与第二管口312连通，所述萃取液存放桶1内存放有油包水乳化液。

其中油包水乳化液外层液膜42以煤油为骨架，内溶解表面活性剂及其他添加剂，内水相41为一定质量分数的硫酸溶液，而高浓度氨氮废水即外水相43，其pH＞10，高浓度氨氮废水与油包水乳化液充分混合后，游离氨（NH3）更易溶解于有机液膜，因此会从水相中转移至乳状液膜的油膜中。

在油膜中的NH3会与乳状液膜内的硫酸溶液接触，NH3在接触里面的硫酸溶液后，立即转变为NH4+，而NH4+更易溶解在水相中。

经过NH3——油膜——内膜（NH4+）的不断迁移，待处理水样中的氨氮源源不断地富集于油包水的乳化液中，在混合液静止一段时间后，乳化液和废水上下分层，下层高浓度氨氮废水变为低浓度氨氮废水。

所述废水流道2上转动设置有叶轮轴21，叶轮轴21上设置有叶轮211，且所述叶轮轴21衍生至进液管11内，且转动设置在进液管11内，进液管11上限位转动设置有阻挡块12，阻挡块12上设置有第一轴121，第一轴121与叶轮轴21通过锥齿轮连接，从而实现同步转动，所述阻挡块12上均匀开设有6个滑动槽122，且每个滑动槽122均为上下贯穿设计，滑动槽122后端还开设有滑动腔124，滑动腔124内滑动设置有滑动块123，且滑动腔124内还设置有第一弹性件125，其两端分别顶触在滑动腔123的后端面上和滑动块123的后端面上，在第一弹性件125的作用下，滑动块123前端弹性顶触在滑动槽122的前端面上，且所述滑动块123的长度大于滑动槽122的长度，因此在初始状态时，滑动块123将滑动槽122封堵住，从而使得阻挡块12将进液管11封堵住，使萃取液存放桶1内的油包水乳化液不进入至三通管31内。

其中在上段的生产设备产生高浓度氨氮废水后，废水通过废水流道2进入至三通管31内，在废水流过废水流道2的时候带动叶轮211转动，叶轮211带动叶轮轴21转动，从而使得阻挡块12转动，阻挡块12转动带动滑动块123一起转动，滑动块123在离心力的作用下向外滑动压缩第一弹性件125，从而使阻挡块12上的滑动槽122上下贯通，油包水乳化液也同时进入至三通管31内，同时在废水流道2的流量大时，叶轮211的转速加快，同时阻挡块12的转速也随之加快，从而使滑动块123离心力越大，其压缩第一弹性件125的距离更大，使滑动槽122上下贯通得通道口也越大，从而使更多的油包水乳化液流入至三通管31内，从而实现根据废水的流量自动调节油包水乳化液的流量，两者在在同时进入到三通管31内后，从第三管口313流出，而在三通管31内两种液体相互混合在一起。

所述混合桶3内转动设置有水轮32，水轮32上均匀设置有水轮板321，且水轮板321位于第三管口313下方，混合液从第三管口流出撞击在水轮板321上，混合液在撞击在水轮板321上时，实现第二次混合，在撞击后向下流落至混合桶3内，而水轮板321在受到撞击后开始转动，从而带动水轮32转动，而水轮32上还设置有搅拌架322，其中搅拌架322位横向设置，搅拌架322转动，能将混合桶3内的混合液上下搅拌，从而实现混合液的第三次混合，从而使得混合液在流入的过程中实现充分混合，减少混合搅拌的时间，在废水流道2内停止流入废水时，叶轮211停止转动，同时阻挡块12也停止转动，从而油包水乳化液也停止流入，从而搅拌架322也停止搅拌，此时设备开始静止模式，使乳化液和废水上下分层。

所述混合桶3底端设置有分液块34，分液块34内滑动设置有浮力管33，浮力管33上端设置有浮力帽331，浮力帽331在乳化液和废水中的浮力不同，在废水中的浮力大于乳化液中的浮力，且所述浮力管33内部设置有流道，浮力管33上端侧面开设有流道进口332，下端侧面设置有流道出口333，所述分液块34上设置有第一出水管341、第二出水管342、磁吸块343和第二弹性件344，其中第一出水管341和第二出水管342上下设置，且为倾斜设置，磁吸块343设置在浮力管33的下方，第二弹性件344下端顶触在浮力管33上，上端顶触在分液块34内的滑动腔内。

其中磁吸块343为电磁块，在通电时能产生磁吸力，将浮力管33向下吸附，从而使浮力帽331得下端面压触在混合桶3内壁的底面上，使得混合桶3内的混合液不能进入至流道进口332内，所述叶轮轴21上还设置有计时器，在叶轮轴21停止转动后开始计时，在静止设定的时候后，此时乳化液和废水上下分层完成，下层为变为低浓度的氨氮废水，上层为油包水乳化液，此时计时时间到，计时器控制磁吸块343断电，此时浮力帽331浸泡在低浓度的氨氮废水中，其产生的浮力较大，因此克服第二弹性件344的弹力向上滑动的距离也较大，因此此时浮力管33向上滑动，流道进口332进入至混合桶3内，混合桶3内底层的低浓度的氨氮废水进入到流道进口332内，而流道出口333与第一出水管341对齐，从而使低浓度的氨氮废水从第一出水管341流入至特定的箱体内，在低浓度的氨氮废水排完后，此时浮力帽331浸泡在油包水乳化液中，此时产生的浮力较小，从而使得浮力管33在第二弹性件344的作用下，向下滑动，流道进口332还是位于混合桶3内，流道出口333与第二出水管342对齐，从而使油包水乳化液从第二出水管342流入至特定的箱体内，从而实现自动收集低浓度的氨氮废水和油包水乳化液。

其中在全部的液体全部流出后，浮力管33向下滑落重新压触在磁吸块343上，磁吸块343重新通电，将浮力管33重新吸附，同时在废水流道2上设置有电动滑动板，在计时器启动开始计时时，电动滑动板伸入，将废水流道2封堵住，防止在静止时有新的液体流入，在全部的液体全部流出后，浮力管33向下滑落重新压触在磁吸块343上时，电动滑动板抽出，废水流道2重新畅通。

其工作原理或使用方法如下：

废水通过废水流道2进入至三通管31内，在废水流过废水流道2的时候带动叶轮211转动，叶轮211带动叶轮轴21转动，从而使得阻挡块12转动，阻挡块12转动带动滑动块123一起转动，滑动块123在离心力的作用下向外滑动压缩第一弹性件125，从而使阻挡块12上的滑动槽122上下贯通，油包水乳化液也同时进入至三通管31内，同时在废水流道2的流量大时，叶轮211的转速加快，同时阻挡块12的转速也随之加快，从而使滑动块123离心力越大，其压缩第一弹性件125的距离更大，使滑动槽122上下贯通得通道口也越大，从而使更多的油包水乳化液流入至三通管31内，从而实现根据废水的流量自动调节油包水乳化液的流量，两者在在同时进入到三通管31内后，从第三管口313流出，而在三通管31内两种液体相互混合在一起。

混合液从第三管口流出撞击在水轮板321上，混合液在撞击在水轮板321上时，实现第二次混合，在撞击后向下流落至混合桶3内，而水轮板321在受到撞击后开始转动，从而带动水轮32转动，而水轮32上还设置有搅拌架322，其中搅拌架322位横向设置，搅拌架322转动，能将混合桶3内的混合液上下搅拌，从而实现混合液的第三次混合，从而使得混合液在流入的过程中实现充分混合，减少混合搅拌的时间，在废水流道2内停止流入废水时，叶轮211停止转动，同时阻挡块12也停止转动，从而油包水乳化液也停止流入，从而搅拌架322也停止搅拌，此时设备开始静止模式，使乳化液和废水上下分层。

所述叶轮轴21上还设置有计时器，在叶轮轴21停止转动后开始计时，电动滑动板伸入，将废水流道2封堵住，乳化液和废水静止设定时间后上下分层完成，计时器控制磁吸块343断电，此时浮力帽331浸泡在低浓度的氨氮废水中，其产生的浮力较大，因此克服第二弹性件344的弹力向上滑动的距离也较大，因此此时浮力管33向上滑动，流道进口332进入至混合桶3内，混合桶3内底层的低浓度的氨氮废水进入到流道进口332内，而流道出口333与第一出水管341对齐，从而使低浓度的氨氮废水从第一出水管341流入至特定的箱体内，在低浓度的氨氮废水排完后，此时浮力帽331浸泡在油包水乳化液中，此时产生的浮力较小，从而使得浮力管33在第二弹性件344的作用下，向下滑动，流道进口332还是位于混合桶3内，流道出口333与第二出水管342对齐，从而使油包水乳化液从第二出水管342流入至特定的箱体内，从而实现自动收集低浓度的氨氮废水和油包水乳化液在全部的液体全部流出后，浮力管33向下滑落重新压触在磁吸块343上，磁吸块343重新通电，电动滑动板抽出，废水流道2重新畅通。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.溶剂萃取法处理高浓度氨氮废水的装置，其特征在于：萃取液存放桶（1）、废水流道（2）和混合桶（3），萃取液存放桶（1）内存放有油包水乳化液，萃取液存放桶（1）底下设置有进液管（11），进液管（11）向下伸入混合桶（3）内，且进液管（11）上转动设置有阻挡块（12），阻挡块（12）上设置有第一轴（121），所述废水流道（2）向下伸入混合桶（3）内，废水流道（2）上转动设置有叶轮轴（21），叶轮轴（21）向外伸出转动设置在进液管（11）内，且叶轮轴（21）与第一轴（121）之间通过锥齿轮连接，叶轮轴（21）上还设置有叶轮（211），且叶轮（211）位于废水流道（2）内，废水流道（2）有废水流入能带动叶轮轴（21）转动，从而带动阻挡块（12）转动；

所述阻挡块（12）上开设有滑动槽（122），滑动槽（122）上下为上下贯穿设计，滑动槽（122）上滑动设置有滑动块（123），且阻挡块（12）上开设有滑动腔（124），滑动块（123）同时滑动设置在滑动腔（124），滑动腔（124）内还设置有第一弹性件（125），其两端分别顶触在滑动腔（124）后端面上和滑动块（123）上，初始状态时，滑动块（123）弹性顶触在滑动槽（122）前端，将滑动槽（122）封堵住，阻挡块（12）转动，滑动块（123）在离心力的作用向滑动腔（124）内滑动，使滑动槽（122）打开，萃取液存放桶（1）内的油包水乳化液通过滑动槽（122）进入至混合桶（3）内。

2.根据权利要求1所述的溶剂萃取法处理高浓度氨氮废水的装置，其特征在于：所述混合桶（3）内设置有三通管（31），其中两个管口分别与废水流道（2）和进液管（11）流动，第三管口向下设置。

3.根据权利要求2所述的溶剂萃取法处理高浓度氨氮废水的装置，其特征在于：所述混合桶（3）内还转动设置有水轮（32），水轮（32）上设置有水轮板（321），且水轮板（321）位于第三管口下方，混合液从第三管口流出撞击在水轮板（321）上，能驱动水轮（32）转动，水轮（32）上还设置有搅拌架（322），水轮（32）转动带动搅拌架（322）转动，从而搅拌混合桶（3）内的混合液。

4.根据权利要求1所述的溶剂萃取法处理高浓度氨氮废水的装置，其特征在于：所述混合桶（3）底端设置有分液块（34），分液块（34）内滑动设置有浮力管（33），浮力管（33）上端设置有浮力帽（331），浮力管（33）内部设置有流道，浮力管（33）上端侧面开设有流道进口（332），下端侧面设置有流道出口（333），所述分液块（34）上设置有第一出水管（341）和第二出水管（342），浮力管（33）根据在废水中和油包水乳化液中的浮力不同，向上滑动分别对准第一出水管（341）和第二出水管（342），从而将萃取后的油包水乳化液与废水分别排入至不同的管道。

5.根据权利要求1所述的溶剂萃取法处理高浓度氨氮废水的装置，其特征在于：所述分液块（34）内设置有第二弹性件（344）和磁吸块（343），第二弹性件（344）下端顶触在浮力管（33）上，上端顶触在分液块（34）内的滑动腔内，磁吸块（343）用于吸附浮力管（33），磁吸块（343）为电磁块，在浮力管（33）被吸附时，浮力帽（331）底面压触在混合桶（3）底面上，从而混合桶（3）内的液体不能进入至流道进口（332），在断电后吸附力消失，浮力管（33）在废水中浮力大于油包水乳化液中的浮力，从而当浮力管（33）在废水中，克服第二弹性件（344）的弹力向上浮动，流道进口（332）与第一出水管（341）对齐，当浮力管（33）在油包水乳化液中，流道进口（332）与第二出水管（342）对齐。

6.根据权利要求4所述的溶剂萃取法处理高浓度氨氮废水的装置，其特征在于：所述混合桶（3）底部为圆锥形，分液块（34）位于混合桶（3）底部的最低点。

7.根据权利要求4所述的溶剂萃取法处理高浓度氨氮废水的装置，其特征在于：所述第一出水管（341）和第二出水管（342）为倾斜设置，放置液体倒灌。

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