專利名稱：一種去除廢水中氨氮的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工、制藥、焦化、煉油、農(nóng)藥等工業(yè)廢水中氨氮的一種連續(xù)、高效廢 水處理方法。
背景技術(shù)：
高濃度氨氮廢水來(lái)源甚廣且排放量大，如化肥、焦化、石化、制藥、食品、垃圾填埋 場(chǎng)等均產(chǎn)生大量高濃度氨氮廢水。大量氨氮廢水排入水體不僅引起水體富營(yíng)養(yǎng)化、造成水 體黑臭，而且將增加給水處理的難度和成本，甚至對(duì)人群及生物產(chǎn)生毒害作用。氨氮廢水 對(duì)環(huán)境的影響己引起環(huán)保領(lǐng)域和全球范圍的重視，近20年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)氨氮廢水處理方 面開(kāi)展了較多的研究，其研究范圍涉及生物法、物化法的各種處理工藝，如生物方法有硝 化及藻類養(yǎng)殖，但這種方法只能處理低濃度氨氮廢水，對(duì)于高濃度氨氮會(huì)抑制微生物的生 長(zhǎng)，且脫氮效率不高；物理方法有反滲透、蒸餾等，存在處理成本高，在大生產(chǎn)中無(wú)法使 用；化學(xué)法有離子交換法、氨吹脫、化學(xué)沉淀法、折點(diǎn)氯化、電化學(xué)處理、催化裂解等， 這些方法經(jīng)過(guò)一次處理后廢水中氨氮不能達(dá)標(biāo)排放，還需后續(xù)處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)中去除廢水中氨氮方法的去除率低、工藝流程復(fù)雜、 水力停留時(shí)間長(zhǎng)、成本高等問(wèn)題，提供了一種連續(xù)、高效去除廢水中氨氮的處理方法。 本發(fā)明解決該技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案包括以下三個(gè)步驟
(A) 在廢水進(jìn)水管的進(jìn)口處充入壓縮空氣，經(jīng)高壓噴嘴射入廢水混合反應(yīng)器；
(B) 在混合反應(yīng)器內(nèi)加入脫氮?jiǎng)?，廢水與脫氮?jiǎng)┗旌虾?，混合液的pH值控制為5 12，混合反應(yīng)器上空呈負(fù)壓狀態(tài)；
(C) 混合后的廢水從文丘里管中流出進(jìn)入走廊式廊道結(jié)構(gòu)的吹脫池中進(jìn)行曝氣吹脫。 本發(fā)明廢水進(jìn)入管道，充入壓縮空氣，由高壓噴嘴噴射到混合器中，充分混合流經(jīng)文
丘里管道后進(jìn)入走廊式廊道結(jié)構(gòu)的吹脫池中，從曝氣池中出來(lái)的水即為去除氨氮的廢水。 該方法具有操作簡(jiǎn)單、能連續(xù)高效去除廢水中的氨氮、處理數(shù)量大、影響因素少、運(yùn)行費(fèi) 用低、穩(wěn)定等特點(diǎn)，氨氮濃度高或低的廢水經(jīng)過(guò)一次處理后即可達(dá)到5mg/L以下。


下面通過(guò)附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1是本發(fā)明所采用的裝置整體結(jié)構(gòu)連接示意圖中l(wèi).進(jìn)水管；2.壓縮空氣管；3.高壓噴嘴；4.釋放氣體排出管；5.混合反應(yīng)器； 6.閥門(mén)；7.文丘里管；8.走廊式廊道結(jié)構(gòu)的吹脫池；9.氣體通往吸收裝置的排放口 ； 10.
漸縮段；ll.喉管段；12.漸寬段。
具體實(shí)施例方式
如圖1，在廢水進(jìn)水管1的管道進(jìn)口處設(shè)置壓縮空氣管2，在該進(jìn)水管1的管道進(jìn)口 處充入壓縮空氣，壓縮氣體可以是空氣也可以是氮?dú)?，?jīng)高壓噴嘴3射入廢水混合反應(yīng)器 5中。充入壓縮氣體的作用是為了使進(jìn)水管l的管道中的壓力維持在0.2 2.0MPa，同時(shí) 使得廢水中的溶解性氣體呈過(guò)飽和狀態(tài)，擠壓氨氣分子從水中揮發(fā)出來(lái)。
在混合反應(yīng)器5內(nèi)加入脫氮?jiǎng)摰獎(jiǎng)┻B續(xù)加入，加入量與廢水的比例為1 50卯m， 脫氮?jiǎng)┦且匀樗嵋阴橹鳎宜釣檩o的有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)?。廢水與脫氮?jiǎng)┛焖倩旌虾螅旌?液的pH值控制在5 12，整個(gè)混合反應(yīng)器5內(nèi)呈負(fù)壓狀態(tài)，在脫氮?jiǎng)┖拓?fù)壓的共同作用 下，含氨混合氣體迅速?gòu)囊后w中揮發(fā)出來(lái)并從連通混合反應(yīng)器5上方的釋放氣體排出管4 排出。
混合后的廢水從文丘里管7中流出進(jìn)入走廊式廊道結(jié)構(gòu)的吹脫池8中進(jìn)行曝氣吹脫， 文丘里管7中間設(shè)置閥門(mén)6。走廊式廊道結(jié)構(gòu)的吹脫池8上口出水端連通氣體通往吸收裝 置的排放口9。文丘里管道7分為漸縮段10、喉管段11和擴(kuò)散段12三段。混合反應(yīng)器5 內(nèi)由于連續(xù)不斷地從高壓噴嘴3噴出廢水，當(dāng)進(jìn)水壓力為3 5kg/cm2時(shí)，喉管段11的喉 管直徑d2與高壓噴嘴3的噴嘴直徑山的最佳比值為2. 0 2. 5;混合反應(yīng)器5中真空度》 0.06MPa。在喉管段ll中充入壓縮空氣，氣水混合物在喉管段ll內(nèi)進(jìn)行激烈的能量交換， 空氣被粉碎成微細(xì)的氣泡，進(jìn)入擴(kuò)散段后，水流流速變慢，在負(fù)壓的情況下，溶解于水中 的空氣連同氨氣一起釋放出來(lái)。走廊式廊道結(jié)構(gòu)的吹脫池8整個(gè)池子截面呈矩形或圓形， 池子內(nèi)部四周為環(huán)跑道，中心為氣體通道，中心直徑與環(huán)跑道直徑之比為2:1，在環(huán)跑道 式水槽中敷設(shè)曝氣設(shè)備。廢水沿著四周環(huán)形跑道自上而下溢流，控制廢水水流流速在10 50m/h，保證廢水在池中的水力停留時(shí)間為2 6小時(shí)，氣液比^200: 1，在負(fù)壓的作用下， 吹脫出來(lái)的氨氣進(jìn)入氨氣回收裝置，從曝氣池中出來(lái)的水即為去除氨氮的廢水。
本發(fā)明用來(lái)吹脫廢水中氨氣的裝置可釆用上述結(jié)構(gòu)的吹脫池8或吹脫塔。在吹脫池8 的出水端裝有氨氮在線檢測(cè)儀，如不達(dá)標(biāo)，出水回流到吹脫池中再進(jìn)行吹脫。
以下用7個(gè)實(shí)施例再詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例1
某制藥廢水氨氮含量為6000mg/L，流量為5m"h，在進(jìn)水管1 口中充入壓縮空氣，維 持管道中的壓力為0.2MPa，高壓噴嘴3出水壓力為3kg/cm2，喉管段11的喉管直徑d2與 高壓噴嘴3的噴嘴直徑山的比值為2. 2，加入10ppm脫氮?jiǎng){(diào)節(jié)pH值為9. 5，進(jìn)入曝氣 池后水流流速控制在12m/h，在曝氣池中流經(jīng)3個(gè)小時(shí)后，出水氨氮含量為2mg/L，去除 率高達(dá)99.9%以上。 實(shí)施例2
某化工廢水氨氮含量為8000mg/L，流量為10m3/h，在進(jìn)水管1 口充入壓縮空氣，維 持管道中的壓力為0.5MPa，高壓噴嘴3出水壓力為3kg/cm2，喉管段11的喉管直徑d,與 高壓噴嘴3的噴嘴直徑d,的比值為2. 0，加入10ppm脫氮?jiǎng)?，調(diào)節(jié)pH值為10，進(jìn)入曝氣 池后水流流速控制在10m/h，在曝氣池中流經(jīng)2.5個(gè)小時(shí)后，出水氨氮含量為2mg/L，去 除率高達(dá)99.9%以上。 實(shí)施例3
某制藥廢水氨氮含量為12000mg/L，流量為20m3/11，在進(jìn)水管1 口充入壓縮空氣，維 持管道中的壓力為0.8MPa，高壓噴嘴3出水壓力為3kg/cm2，喉管段11的喉管直徑d2與 高壓噴嘴3的噴嘴直徑山的比值為2. 1，加入20ppm脫氮?jiǎng)?，調(diào)節(jié)pH值為11.5，進(jìn)入曝 氣池后水流流速控制在11m/h，在曝氣池中流經(jīng)6. 0個(gè)小時(shí)后，出水氨氮含量為0. 5mg/L， 去除率高達(dá)99.99%以上。 實(shí)施例4
某焦化廢水氨氮含量為5000mg/L，流量為10m3/h，在進(jìn)水管1 口充入壓縮空氣，維 持管道中的壓力為0.4MPa，高壓噴嘴3出水壓力為3kg/cm2，喉管段11的喉管直徑(12與 高壓噴嘴3的噴嘴直徑d,的比值為2.3，加入50ppm脫氮?jiǎng){(diào)節(jié)pH值為ll.O，進(jìn)入曝 氣池后水流流速控制在10m/h，在曝氣池中流經(jīng)5個(gè)小時(shí)后，出水氨氮含量為0.2mg/L， 去除率高達(dá)99.99%以上。 實(shí)施例5
某化工廢水氨氮含量為25000mg/L，流量為50m3/h，在進(jìn)水管1 口充入壓縮空氣，維 持管道中的壓力為2.0MPa，高壓噴嘴3出水壓力為5kg/cm2，喉管段11的喉管直徑c^與 高壓噴嘴3的噴嘴直徑山的比值為2.4，加入10ppm脫氮?jiǎng){(diào)節(jié)pH值為11.5，進(jìn)入曝 氣池后水流流速控制在12m/h，在曝氣池中流經(jīng)6個(gè)小時(shí)后，出水氨氮含量為2mg/L，去除率高達(dá)99.99%以上。 實(shí)施例6
某制藥廢水氨氮含量為30000mg/L，流量為5m3/h，在進(jìn)水管1 口充入壓縮空氣，維 持管道中的壓力為0.3MPa，高壓噴嘴3出水壓力為4kg/cm2，喉管段11的喉管直徑<12與 高壓噴嘴3的噴嘴直徑d！的比值為2. 5，加入20ppm脫氮?jiǎng)?，調(diào)節(jié)pH值為12. 0，進(jìn)入曝 氣池后水流流速控制在15m/h，在曝氣池中流經(jīng)3個(gè)小時(shí)后，出水氨氮含量為3mg/L，去 除率高達(dá)99.99%以上。 實(shí)施例7
某垃圾滲濾廢水氨氮含量為8800mg/L，流量為6mVh，在進(jìn)水管1 口充入壓縮空氣， 維持管道中的壓力為0.3MPa，高壓噴嘴3出水壓力為4kg/cm2，喉管段11的喉管直徑d2 與高壓噴嘴3的噴嘴直徑d,的比值為2. 4，加入10ppm脫氮?jiǎng){(diào)節(jié)pH值為10. 5，進(jìn)入 曝氣池后水流流速控制在12m/h，在曝氣池中流經(jīng)3個(gè)小時(shí)后，出水氨氮含量為2mg/L， 去除率高達(dá)99. 9%以上。
權(quán)利要求
1. 一種去除廢水中氨氮的方法，其特征在于該方法包括以下三個(gè)步驟(A)在廢水進(jìn)水管(1)的進(jìn)口處充入壓縮空氣，經(jīng)高壓噴嘴(3)射入廢水混合反應(yīng)器(5)；(B)在混合反應(yīng)器(5)內(nèi)加入脫氮?jiǎng)?，廢水與脫氮?jiǎng)┗旌虾?，混合液的pH值控制為5～12，混合反應(yīng)器(5)上空呈負(fù)壓狀態(tài)；(C)混合后的廢水從文丘里管(7)中流出進(jìn)入走廊式廊道結(jié)構(gòu)的吹脫池(8)中進(jìn)行曝氣吹脫。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除廢水中氨氮的方法，其特征在于步驟(A)中廢 水進(jìn)水管(1)的進(jìn)水壓力為3 5kg/cm2，充入壓縮空氣后進(jìn)水管(1)管道中的壓力維持 在0. 2 2. 0MPa。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除廢水中氨氮的方法，其特征在于步驟(B)中脫 氮?jiǎng)┻B續(xù)加入，加入量與廢水的比例為1 50卯m，脫氮?jiǎng)┦且匀樗嵋阴橹鳎宜釣檩o 的有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)?br> 4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除廢水中氨氮的方法，其特征在于步驟(C)中的 管道(7)分為漸縮段(10)、喉管段(11)和擴(kuò)散段(12)三段。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種去除廢水中氨氮的方法，其特征在于所述喉管段(ll) 的喉管直徑d2與高壓噴嘴(3)的噴嘴直徑d,的比值為2.0 2.5。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除廢水中氨氮的方法，其特征在于步驟(C)中的 吹脫池(8)截面呈矩形或圓形，內(nèi)部四周為環(huán)跑道，中心為氣體通道，中心直徑與環(huán)跑 道直徑之比為2:1，在環(huán)跑道式水槽中敷設(shè)曝氣設(shè)備。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種去除廢水中氨氮的方法，其特征在于廢水沿著四周 環(huán)形跑道自上而下溢流，廢水在環(huán)形跑道中的流速為10 50m/h，廢水在池中的水力停留 時(shí)間為2 6小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種連續(xù)、高效去除廢水中氨氮的處理方法，先在廢水進(jìn)水管的進(jìn)口處充入壓縮空氣，經(jīng)高壓噴嘴射入廢水混合反應(yīng)器；再在混合反應(yīng)器內(nèi)加入脫氮?jiǎng)瑥U水與脫氮?jiǎng)┗旌虾?，混合液的pH值控制為5～12，混合反應(yīng)器上空呈負(fù)壓狀態(tài)；最后混合后的廢水從文丘里管中流出進(jìn)入走廊式廊道結(jié)構(gòu)的吹脫池中進(jìn)行曝氣吹脫。本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)單、能連續(xù)高效去除廢水中的氨氮、處理數(shù)量大、影響因素少、運(yùn)行費(fèi)用低、穩(wěn)定等特點(diǎn)，氨氮濃度高或低的廢水經(jīng)過(guò)一次處理后即可達(dá)到5mg/L以下。
文檔編號(hào)C02F1/20GK101428889SQ20081023545
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者雷春生 申請(qǐng)人:江蘇工業(yè)學(xué)院