CN206705858U - 一种基于气水分离膜的污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于气水分离膜的污水处理装置，包括调节池及沉淀池、过滤装置、气水分离装置；所述过滤装置包括纤维过滤器、精密过滤器、超滤器；所述精密过滤器设置在纤维过滤器的后方，且与纤维过滤器管道连接；所述超滤器设置在精密过滤器的后方，且与精密过滤器管道连接；所述气水分离装置包括四支膜组件本实用新型利用“气水分离膜”在给定压力、温度、PH条件下，成功的将工业废水中的氨氮分离出来，使之变为优质的铵盐，成为良好的工业原料，实现了高浓度氨氮废水的达标排放；与传统的吹脱和气提法相比，节省能源消耗，并达到排放标准的要求。

Description

一种基于气水分离膜的污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理装置,尤其涉及一种专用于进行高氨氮污水处理，且利用汽水分离膜处理污水的处理装置。

背景技术

目前，针对氨氮污水的处理，国内外普遍采用物化法、化学法、化学法和生物法，这些方法虽各有特点，但也有一定的局限性，或是不同程度的存在着设备投资大、能耗多、运行费用高，或是废水中的氨氮不能回收利用，排放到空气中造成大气污染等问题。

国外以化学法和生物法为主；化学法主要有折点氯化法、化学沉淀法、催化湿式氧化法、循环冷却水系统脱氨法；氨氮去除率较高的为化学沉淀法和催化湿式氧化法。化学沉淀法基本原理是向氨氮废水中投加MgCl2和Na2HPO4，使铵生成难容复盐MAP（MgNH4PO4.6H2O），然后通过重力沉淀；此法沉淀药剂费用较高，处理成本较高。

只有寻找到价廉的沉淀剂代用品，此法值得推广；催化湿式氧化法是在一定温度和压力下，在催化剂的作用下，经空气氧化，使污水中有机物和铵分别氧化分解为CO2、N2和H2O等，达到净化目的；生物法是一种传统的处理方法，其原理是利用细菌微生物对污染物进行氧化分解；由于氨氮是一种不可能通过生化降解的物质。因而传统的生化法对氨氮几乎没有去除效果；国内多采用物化法和生物法，包括吹脱法、离子交换法、折点氯化法、湿式氧化法、化学沉淀法、膜过滤法以及高温蒸发法等；这些方法或由于处理效率低或处理量小或处理成本高等原因而没有得到有效的推广运用；A/O法包括A/O、A2/O，A2/O2等方法，是一种改进的生化法，通过硝化和反硝化的过程使污水中的氨氮降解。此法在国内少数企业有运用，但此法基建投资大、运行成本高、运行操作条件苛刻，并且对进水水质要求高（如NH3N指标要求在200mg/L以下，COD指标要求在1000mg/L以下），运用范围狭窄；致命的弱点是对于高浓度氨氮废水的处理必需要借助耗资巨大的污水预处理设施（如蒸氨或吹脱设备）才能达到；在目前国内外的生产实践中处理高浓度氨氮废水比较通行的做法是：先将高浓度氨氮废水通过蒸氨的或吹脱将废水中的氨氮降到300mg/l以下（无法降到300mg/l以下，则需用清水进行稀释），然后用A/0法或化学沉淀法（磷酸铵镁盐法）进行后续处理。出水NH3-N在操作管理十分良好的前提下，一般可以达到国家排放三级标准；

但是上述工艺有几个致命的弱点：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/l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

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供一种基于气水分离膜的污水处理装置，该装置结构简单，能够有效的进行脱氮，同时还能很好减少环境污染；解决了目前氨氮废水治理费用高，达标排放困难等难题

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种基于气水分离膜的污水处理装置，包括调节池及沉淀池；所述调节池设置在最前端，且其进水口连接有进水管；所述沉淀池设置在调节池的后方，且与调节池管道连接；所述调节池内设有栅格板；所述沉淀池内设有PH值调节罐；其特征在于：所述污水处理装置还包括过滤装置、气水分离装置；所述过滤装置包括纤维过滤器、精密过滤器、超滤器；所述精密过滤器设置在纤维过滤器的后方，且与纤维过滤器管道连接；所述超滤器设置在精密过滤器的后方，且与精密过滤器管道连接；所述气水分离装置包括四支膜组件；

进一步改进，所述栅格板由三层网孔交错排布的网孔板组成；

进一步改进，所述膜组件上四个能够实现多通道连接的连接端口，分别为废水进口、废水出口、吸收液进口及吸收液出口；所述废水进口设置在膜组件的最上端，且连接过滤装置；所述废水出口设置在膜组件的最下端，且连接有排水管；所述吸收液进口设置在废水进口的一侧；所述吸收液出口设置在废水出口的一侧；

进一步改进，所述过滤装置设置在沉淀池的后方，且与沉淀池管道连接；

进一步改进，所述气水分离装置设置在过滤装置的后方，且与过滤装置管道连接；

进一步改进，所述气水分离装置连接排水管；

与现有技术相比，采用上述方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型利用“气水分离膜”在给定压力、温度、PH条件下，成功的将工业废水中的氨氮分离出来，使之变为优质的铵盐，成为良好的工业原料，实现了高浓度氨氮废水的达标排放。与传统的吹脱和气提法相比，节省能源消耗，并达到排放标准的要求；

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中过滤装置的结构示意图；

其中， 1、第一调节阀；2、进水管；3、栅格板；4、第一管道；5、提升装置；6、第二调节阀；7、沉淀池；8、第二管道；8-1、第三调节阀；9、滤装置；10、第六管道；11、第四调节阀；12、气水分离装置；13、；排水管；14、排水控制阀；15、调节池；

91、第一过滤器；92、第三管道；93、第二过滤器；94、第一控制开关；95、第四管道；96、精密过滤器；97、第一测量器；98、第五管道；99、第二测量器；100、超滤器；101、第二控制开关；102、连接管；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种基于气水分离膜的污水处理装置，包括调节池15、沉淀池7、过滤装置9、气水分离装置12；

所述调节池15设置在最前端，且其进水口连接有进水管2；进水管2上设有用于调节废水进入速度的调节阀，为第一调节阀1；所述调节池15内设有栅格板3；所述栅格板3由三层网孔交错排布的网孔板组成；

废水由进水管2进入调节池15，经过安装在调节池15中的栅格板3进行三层过滤，滤除掉废水中存在的大、中、小的颗粒或纤维状杂质，这样有利于减轻后续装置的工作压力；避免因颗粒或纤维状杂质造成整个污水处理装置的堵塞；

所述沉淀池7设置在调节池15的后方，且与调节池15管道连接；具体的，在调节池15内安装一个连接管道，为第一管道4；调节池15通过该第一管道14连接沉淀池7；

调节池15用于进行废水水量、水质调节及均衡，以保证进入后级装置中的水质、水量的稳定；

为了更好地实现污水调节效果，可以在调节池15的底部安装若干个曝气管（图中未示出），曝气管一方面可以防止池中颗粒沉淀，另一方面可以起到预曝气的作用；同时还可以去除水中部分的氨氮，这在一定程度上减轻了后续装置的工作负荷；

为了使废水进入沉淀池7，进行PH值的调节，在第一管道4上安装了一个提升装置5，该提升装置5由三台提升泵组成，在本实用新型中，选用其中的两台进行提升工作，其中一台作为备用提升泵；优选的，提升装置5中的三台提升泵均选用型号为WQ30-16-3的泵；

为了控制进入沉淀池7的水流量，在第一管道4上也安装有一个调节阀，为第二调节阀6；

所述沉淀池7内设有PH值调节罐（图中未示出）；为了调整废水的PH值，通常需要在PH值调节罐中投入碱液；当废水的PH值调整在9时，在碱性条件下水中的氨氮转换为游离氨流入过滤装置9；

所述过滤装置9设置在沉淀池7的后方，且与沉淀池7管道连接；具体的，在沉淀池7内安装一个连接管道，为第二管道8；过滤装置9通过该第二管道8连接沉淀池7；

为了控制废水进入过滤装置9的水流量，在第二管道8上也安装有一个调节阀，为第三调节阀8-1；

所述过滤装置9包括纤维过滤器，精密过滤器96、超滤器100（具体构造如图2所示）；所述纤维过滤器由两座过滤器组成，分别为第一过滤器91、第二过滤器93；

第一过滤器91通过连接管连接沉淀池7的后方，且通过第二管道8连接沉淀池7；

第二过滤器93设在第一过滤器91的后方，且与第一过滤器91管道连接；具体的，是在第一过滤器91的上安装一个管道，为第三管道92，第二过滤器93通过该第三管道92连接第一过滤器91；

通过第一过滤器91、第二过滤器93实现颗粒状或漂浮物的两次过滤；

所述精密过滤器96设置在第二过滤器93的后方，且与第二过滤器93管道连接；具体的，是在第二过滤器93的上安装一个管道，为第四管道95，第二过滤器93通过该第四管道95连接精密过滤器96；

所述第四管道95设有一个控制开关，为第一控制开关94，用于控制废水进入所述精密过滤器96；

所述第四管道95还设有用于测量水流速度的测量器，为第一测量器97；

所述超滤器100设置在精密过滤器96的后方，且与精密过滤器96管道连接；具体的，是在精密过滤器96的上安装一个管道，为第五管道98，精密过滤器96通过该第五管道98连接超滤器100；

所述第五管道98设有控制开关，为第二控制开关101，用于控制废水进入所述超滤器100；

所述第五管道98还设有用于测量水流速度的测量器，为第二测量器99；

在本实用新型中，过滤装置9是由过滤精度逐级增大的三套过滤设备构成，最大过滤精度为0.5微米，即能够将污水中尺寸大于0.5微米的物质90%以上去除，为后续的氨氮分离过程做准备；

所述气水分离装置12设置在过滤装置9的后方，且与过滤装置9管道连接；具体的，是在过滤装置9的上安装一个管道，为第六管道10，过滤装置9通过该第六管道10连接超滤器100；

超滤器100的底部还设有一个连接管102，连接管102连接在第六管道10上；实现过滤器与气水分离装置12的连接；

为了控制废水进入气水分离装置12的水流量，实现更好的脱氮，在第六管道10上也安装有一个调节阀，为第四调节阀11；

所述气水分离装置12包括四支膜组件；所述膜组件上四个能够实现多通道连接的连接端口，分别为废水进口（图中未标记）、废水出口（图中未标记）、吸收液进口（图中未标记）及吸收液出口（图中未标记）；所述废水进口设置在膜组件的最上端，且连接过滤装置；所述废水出口设置在膜组件的最下端，且连接有排水管；所述吸收液进口设置在废水进口的一侧；所述吸收液出口设置在废水出口的一侧；所述气水分离装置12连接排水管13；排水管13上安装一个排水控制阀14；

其中膜组件的废水进口和废水出口为高氨氮废水的流道，该方向为中空纤维气水分离膜的内腔；吸收液进口和吸收液出口为吸收液的流道，该方向为中空纤维气水分离膜的外壁；也就是高氨氮污水走中空纤维气水分离膜的内侧，酸吸收液走中空纤维气水分离膜的外侧，通过运行，污水中的氨氮透过中空纤维膜被外侧的酸吸收，污水氨氮浓度降低；

一般情况下，污水每通过一次气水分离膜，水中的氨氮浓度降低50%左右，通过运行次数的增加，污水氨氮浓度逐步降低，最终可以降到15mg/L以下，一级达标排放；

在本实用新型中，利用气水分离装置12实现脱氮，主要是因为是由特殊高分子材料经过精心加工而成的中空纤维膜；膜的一侧为PH大于9的高氨氮污水，另一侧为酸吸收液，如硫酸、盐酸和硝酸；在一定的温度下，保证膜两侧有一定压力差，污水侧压力要高于吸收液侧压力，则污水中的铵根离子会以气态氨的形式透过气水分离膜，透过的氨在膜的另一侧被酸吸收，生成优质的铵盐；整个过程没有水透过，真正达到氨氮分离的目的；

本实用新型利用“气水分离膜”在给定压力、温度、PH条件下，成功的将工业废水中的氨氮分离出来，使之变为优质的铵盐，成为良好的工业原料，实现了高浓度氨氮废水的达标排放；与传统的吹脱和气提法相比，节省能源消耗，并达到排放标准的要求；

气水分离膜为中空纤维结构，高氨氮废水和酸吸收液分别流经中空纤维的内侧和外侧，分离氨氮效率高；传统汽提设备庞大，占地面积大；实现清洁生产；整个系统封闭运行，氨味不会溢出，有利于管理和操作人员的身体健康，使整个厂区环境得到极好改善；

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于气水分离膜的污水处理装置，包括调节池及沉淀池；所述调节池设置在最前端，且其进水口连接有进水管；所述沉淀池设置在调节池的后方，且与调节池管道连接；所述调节池内设有栅格板；所述沉淀池内设有PH值调节罐；其特征在于：所述污水处理装置还包括过滤装置、气水分离装置；所述过滤装置包括纤维过滤器、精密过滤器、超滤器；所述精密过滤器设置在纤维过滤器的后方，且与纤维过滤器管道连接；所述超滤器设置在精密过滤器的后方，且与精密过滤器管道连接；所述气水分离装置包括四支膜组件。

2.根据权利要求1所述的一种基于气水分离膜的污水处理装置，其特征在于：所述栅格板由三层网孔交错排布的网孔板组成。

3.根据权利要求1所述的一种基于气水分离膜的污水处理装置，其特征在于：所述膜组件上四个能够实现多通道连接的连接端口，分别为废水进口、废水出口、吸收液进口及吸收液出口；所述废水进口设置在膜组件的最上端，且连接过滤装置；所述废水出口设置在膜组件的最下端，且连接有排水管；所述吸收液进口设置在废水进口的一侧；所述吸收液出口设置在废水出口的一侧。

4.根据权利要求1所述的一种基于气水分离膜的污水处理装置，其特征在于：所述过滤装置设置在沉淀池的后方，且与沉淀池管道连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于气水分离膜的污水处理装置，其特征在于：所述气水分离装置设置在过滤装置的后方，且与过滤装置管道连接。

6.根据权利要求1或5所述的一种基于气水分离膜的污水处理装置，其特征在于：所述气水分离装置连接排水管。