專利名稱：一種能高效脫除氨氮廢水中氨氮的處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可高效處理氨氮廢水中氨氮的處理裝置。
背景技術(shù)：
冶金、化工、制藥、食品等行業(yè)通常排放大量高濃度氨氮廢水(》500mg/L)。氨氮廢水 是一種較難處理的工業(yè)廢水，尤其像冶金、化工等行業(yè)排放的廢水，氨氮濃度高，有機(jī)物含 量少，廢水可生化性差，即使將氨氮濃度降至很低，也難以實(shí)現(xiàn)生化處理。目前針對該類廢 水的處理主要釆用氨吹脫，該處理法受許多因素影響，如水體吹脫溫度、氣液比、廢水pH 以及吹脫塔的設(shè)計(jì)等，氨氮去除率通常在50%—90%范圍，投資費(fèi)用和處理成本較高，且吹 脫后的氨氣容易造成二次污染等?；瘜W(xué)沉淀法(磷酸銨鎂沉淀法)是近年來研究較多的一種 氨氮去除法，對氨氮有非常好的去除效果(大于90%)，工藝簡單、不受溫度限制，對于無法 應(yīng)用生物法處理的廢水中氨氮的去除，該法能起到很好的作用，但由于氨氮脫除劑(鎂鹽、 磷酸鹽)成本高，對于高濃度氨氮廢水的處理其高昂費(fèi)用造成該法難以真正實(shí)用，雖然回收 的磷酸銨鎂可以作為化肥，但現(xiàn)今農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中并沒有實(shí)際應(yīng)用，如何將其推入市場大規(guī)模使 用及純化制備成可出售產(chǎn)品是目前急需解決的問題，目前磷酸銨鎂產(chǎn)品化研究及其循環(huán)利用 已成為新的研究熱點(diǎn)，由于處理成本問題，磷酸銨鎂沉淀法至今未得到大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用，能 實(shí)現(xiàn)磷酸銨鎂循環(huán)利用的并能回收氨水回用成套的裝置尚未見出現(xiàn)。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述磷酸銨鎂沉淀法的不足，提供一種能實(shí)現(xiàn)氨氮脫除劑循 環(huán)利用、極大的降低處理成本、能高效去除高濃度氨氮廢水中氨氮并回收氨水回用于生產(chǎn)的 裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案 一種能高效脫除氨氮廢水中氨氮的處理裝置其特征在于該裝置 為框架結(jié)構(gòu)，分三層設(shè)計(jì)，上層設(shè)有反應(yīng)罐，反應(yīng)罐頂部有攪拌器、pH調(diào)節(jié)劑加入口、氨氮 脫除劑加入口、 pH計(jì)探頭、進(jìn)水口，下端設(shè)有出水口，罐體底部為圓錐體，設(shè)有污泥出口， 污泥出口管與置于支撐裝置上的壓濾機(jī)相連；中層設(shè)有加熱分解室和氨吸收室，加熱分解室 頂部壓濾固體入口管與壓濾機(jī)相連，壓濾固體在加熱分解室經(jīng)分解后氣體由抽氣泵吸入氨吸 收室吸收，分解后固體經(jīng)管道傳入下層裝置；下層有溶解罐及與其相連的儲液罐，儲液罐中 的溶解液通過污泥泵從氨氮脫除劑加入口進(jìn)入反應(yīng)罐實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。
本實(shí)用新型的裝置其反應(yīng)罐高徑比H:D-0.7 2:1，底部錐體高度根據(jù)水量及氨氮濃度而靈 活設(shè)計(jì)，反應(yīng)罐的材質(zhì)可以是碳鋼、不銹鋼、復(fù)合鋼板或碳鋼襯膠等，支架及支撐平臺為鋼 材或鋼筋水泥結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的氨氮處理裝置，其污泥出口與下端的壓濾機(jī)相連，污泥經(jīng)脫水后依靠重力 通過管道傳入加熱分解室。加熱分解室頂部有一攪拌器，通過不停的攪動可使加熱固體受熱 均勻并同時有利于氨氣的逸出，外部由恒溫加熱室恒溫加熱以使得磷酸銨鎂能在固定的溫度 范圍分解，產(chǎn)生的氨氣由吸氣口進(jìn)入氨吸收室。
本實(shí)用新型在下層設(shè)有分解產(chǎn)物溶解室，由于分解過程中會產(chǎn)生副產(chǎn)物如Mg(OH)2、 Mg3(P04)2等，通過往溶解室中加入適量鹽酸溶解分解產(chǎn)物，在下層同時設(shè)置有一儲備罐，以 使新產(chǎn)生的磷酸銨鎂在分解時，可利用儲備罐中脫氮劑進(jìn)行下批次廢水處理，加快處理周期。
本實(shí)用新型的工作原理是廢水由反應(yīng)罐頂部進(jìn)水口進(jìn)入罐內(nèi)，脫氮劑由泵打入反應(yīng)罐 內(nèi)，開動攪拌器并通過pH調(diào)節(jié)劑加藥泵加入藥劑調(diào)節(jié)pH為9，反應(yīng)20分鐘，然后靜置1
小時左右，產(chǎn)生的磷酸銨鎂將沉至錐底，上清液通過出水口排出。該步主要發(fā)生的反應(yīng)
Mg2+ + NH4+ + P043- + 6H20 = MgNH4P04 6 H20 I
產(chǎn)生的磷酸銨鎂沉淀經(jīng)壓濾脫水后進(jìn)入分解室，通過分解室頂部的堿液加入口加入適量 NaOH溶液，在卯。C一100。C下加熱分解2小時左右，該歩主要發(fā)生的反應(yīng)
MgNH4P04 + NaOH —MgNaP04 + NH3個+ H20 經(jīng)分解后的產(chǎn)物進(jìn)入溶解罐后通過加入適量鹽酸溶解，然后轉(zhuǎn)至儲備罐中以備循環(huán)利用。在 上述過程中，廢水中氨氮通過與Mg2+、 P043—生成磷酸鉸鎂而被固定下來，隨沉淀結(jié)晶而被去 除，該過程反應(yīng)迅速，生成的磷酸銨鎂沉淀結(jié)晶快，去除率高。分解后的產(chǎn)物經(jīng)溶解后再次 釋放出Mg2、 P043—而實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。
本實(shí)用新型的有益效果濃度為2000—4000mg/L高濃度氨氮廢水經(jīng)本實(shí)用新型裝置處 理后出水氨氮濃度可降至100mg/L以下，去除率達(dá)95%以上，脫氮劑循環(huán)利用過程中通過適 當(dāng)補(bǔ)充少量鎂鹽及磷酸鹽既可維持穩(wěn)定氨氮去除效果，同時處理成本可降至磷酸銨鎂不經(jīng)循 環(huán)利用時的1/10以下，較在相同濃度下采用氨吹脫處理成本稍低；該實(shí)用新型氨氮去除裝置 操作簡單，運(yùn)行維護(hù)方便穩(wěn)定，投資少，節(jié)省場地，且可根據(jù)實(shí)際廢水量靈活設(shè)計(jì)大小，經(jīng) 分解后產(chǎn)生的氨氣能被充分吸收，不給環(huán)境造成二次污染，所獲氨水可作為產(chǎn)品回用于生產(chǎn)， 真正實(shí)現(xiàn)了廢水處理和資源回收相結(jié)合。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為加熱分解室結(jié)構(gòu)示意圖
圖3為氨吸收室結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
在圖1中，氨氮廢水從反應(yīng)罐3頂部進(jìn)水口 IO進(jìn)入罐內(nèi)，待加入到一定量后開啟污泥泵19將儲備罐18中的溶解液泵入罐，啟動攪拌器1，通過pH調(diào)節(jié)劑加藥泵15由pH調(diào)節(jié)劑加 入口 9加入藥劑調(diào)節(jié)pH，pH計(jì)探頭11連續(xù)監(jiān)測廢水pH然后將信號傳至pH計(jì)16以調(diào)節(jié)pH 至設(shè)定值，反應(yīng)一段時間后靜置，待生成產(chǎn)物完全沉淀后上清液由出水口 4放出，沉淀結(jié)晶 物由污泥出口 12依靠重力進(jìn)入壓濾機(jī)13壓濾脫水，壓干后的固體通過管道依靠重力從壓濾 固體入口 21傳至加熱分解室14的分解罐24內(nèi)，然后從堿液加入口 22加入一定比例的氫氧 化鈉，開啟攪拌器20和恒溫加熱器25，產(chǎn)生的氨氣經(jīng)抽氣泵8抽至氨吸收室7中吸收罐31， 由于氨氣易溶于水，在吸收罐上端設(shè)置有防倒吸安全罐27，吸收罐內(nèi)部分未完全吸收的氨氣 傳至氨吸收器29進(jìn)一步吸收儲備在儲氨罐32內(nèi)，儲氨罐32上端設(shè)有排氨口 30。分解后的 固體產(chǎn)物依靠重力傳至溶解罐17加入適量鹽酸溶解分解產(chǎn)物，然后轉(zhuǎn)置儲液罐18內(nèi)，設(shè)置 儲液罐18主要是使能有兩套等量的脫氮劑輪流處理廢水，以最大限度的提高廢水處理周期。 本實(shí)用新型的氨氮廢水處理裝置中壓濾機(jī)為帶式壓濾機(jī)，其大小可根據(jù)產(chǎn)生污泥量而選擇設(shè) 置，pH計(jì)采用杭州克利爾環(huán)保科技工程有限公司生產(chǎn)的在線pH監(jiān)測儀，型號為Jenco 3679N，其他設(shè)備根據(jù)實(shí)際情況加工或選用適宜產(chǎn)品，上述的裝置中的支撐平臺6為鋼筋水 泥或鋼材結(jié)構(gòu)，各層之間有樓梯連接，可供人員上下走動操作，氨吸收室7中的支架28為鋼 材框架結(jié)構(gòu)。
將上述氨氮廢水處理裝置應(yīng)用于一稀土分離廠高濃度氨氮洗滌廢水(1500mg/L)處理， 該裝置反應(yīng)罐高徑比1.5:1，設(shè)計(jì)處理水量30m3/h，按Mg2+:NH4+:P043—=1.2:1:1加入脫氮劑， 由于脫氮劑處理中會有少量損失，因此在循環(huán)利用過程中需及時加入適量藥劑補(bǔ)充以維持該 比例，在磷酸銨鎂分解過程中按NH4+:0H、1:1 1.1加入氫氧化鈉分解，分解產(chǎn)物用適量鹽酸 溶解，經(jīng)循環(huán)利用處理廢水后，出水氨氮降至70 mg/L以下，氨氮去除率達(dá)95%以上，極大 的降低了廢水氨氮濃度，并使氨氮以氨水形式得到了回收并返回生產(chǎn)再次利用。
權(quán)利要求1、一種能高效脫除氨氮廢水中氨氮的處理裝置，其特征在于其為框架結(jié)構(gòu)，分三層設(shè)計(jì)，上層設(shè)有反應(yīng)罐，反應(yīng)罐頂部有攪拌器、pH調(diào)節(jié)劑加入口、氨氮脫除劑加入口、pH計(jì)探頭、進(jìn)水口，下端設(shè)有出水口，罐體底部為圓錐體，設(shè)有污泥出口，污泥出口管與置于支撐臺上的壓濾機(jī)相連；中層設(shè)有加熱分解室和氨吸收室，加熱分解室頂部壓濾固體入口管與壓濾機(jī)相連，壓濾固體在加熱分解室經(jīng)分解后氣體由抽氣泵吸入氨吸收室吸收，分解后產(chǎn)物經(jīng)管道傳入下層裝置；下層有溶解罐及與其相連的儲液罐，儲液罐中的溶解液通過污泥泵從氨氮脫除劑加入口進(jìn)入反應(yīng)罐實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的氨氮廢水處理裝置，其特征在于加熱分解室外層為恒溫加熱 裝置，內(nèi)部設(shè)有分解罐，分解罐頂部有一攪拌器并同時設(shè)有壓濾固體入口管、堿液入口管、 氨氣出口管。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨氮廢水處理裝置，其特征在于氨吸收室由吸收罐、防倒吸安全罐、氨吸收器、儲氨罐組成，吸收罐中未吸收完全的氨氣經(jīng)氨吸收器吸收存于儲氨罐， 儲氨罐頂部設(shè)有一排氨口。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨氮廢水處理裝置，其特征至于反應(yīng)罐高徑比H:D二0.7 2:1， 底部錐體高度根據(jù)水量及氨氮濃度而靈活設(shè)計(jì)，反應(yīng)罐的材質(zhì)可以是碳鋼、不銹鋼、復(fù)合鋼 板或碳鋼襯膠等，支架及支撐平臺為鋼材或鋼筋水泥結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種能高效去除氨氮廢水中氨氮的處理裝置，是一種能循環(huán)利用氨氮脫除劑(鎂鹽、磷酸鹽)并能回收氨水用于生產(chǎn)的環(huán)保治理裝置。其特征在于其為框架結(jié)構(gòu)，分三層設(shè)計(jì)，上層設(shè)有反應(yīng)罐和壓濾機(jī)，中層設(shè)有加熱分解室和氨吸收室，加熱分解室頂部壓濾固體入口管與上層壓濾機(jī)相連，分解后固體經(jīng)管道傳入下層裝置；下層有溶解罐及與其相連的儲液罐，儲液罐中的溶解液通過污泥泵從氨氮脫除劑加入口進(jìn)入反應(yīng)罐實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。本裝置占地面積極少，運(yùn)行和操作非常方便，投資少，可根據(jù)水量大小靈活設(shè)計(jì)，廢水處理效果好，氨氮去除率達(dá)95％以上，且不受氣候條件影響，不會出現(xiàn)氨氣二次污染問題，處理費(fèi)用低，反應(yīng)快，可在短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大批量廢水處理。
文檔編號C02F1/58GK201250135SQ20082004533
公開日2009年6月3日 申請日期2008年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者波 晏, 肖賢明, 黃海明 申請人:中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所