一种高氨氮废水的脱氮处理方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高氨氮废水的脱氮处理方法及其装置，属于废水处理技术领域。本发明专利技术通过装置本体内部平行设置有具有曝气孔的曝气板，并在曝气板两端设置有超声装置；在装置本体底部设置有曝气管道和曝气头，使废水中的氨氮经过曝气头和曝气孔二次吹脱处理，以氨气的形式释放出来，再经过进一步的超声波空化作用，将氨气完全分解为氮气和氢气，不仅提高氨氮脱除效率，减少二次污染，而且改善脱氮过程中易堵塞的现象；进一步，通过实时监测脱氮过程中的各项参数，实现脱氮全过程的精准可控，本发明专利技术的脱氮处理方法及其装置特别适用于氨氮浓度范围为500mg/L

【技术实现步骤摘要】
一种高氨氮废水的脱氮处理方法及其装置


[0001]本专利技术属于废水处理
，更具体地说，涉及一种高氨氮废水的脱氮处理方法及其装置。

技术介绍

[0002]高浓度氨氮废水常见的处理方式是物化—生化联合处理法，高浓度氨氮对生化处理有抑制作用，因此前端会选择物理化学法进行预处理。传统脱氮工艺采用的是吹脱法，主要是在碱性环境下，利用相平衡原理，通过空气或蒸汽吹脱的方法，使氨气从溶液中脱离，进而达到脱氮的目的。
[0003]经检索发现，公布号CN107459177A，公布日为2017年12月12日的中国专利技术专利申请公开了一种高氨氮废水的吹脱处理方法，高氨氮废水经过碱混、加热、吹脱及pH回调等步骤去除高氨氮废水中的氨氮，但是该专利技术需要使传质液膜厚度变薄并及时打破气泡，减小游离态氨在液膜中传质的阻力，并不断更新气泡内空气，才有利于气液相有效传质，提高游离态氨传质速率，从而达到提高氨氮去除率的目的。这就存在脱氮过程不可控、氨氮脱除效率较低、易堵塞、从溶液中脱离的氨气易产生二次污染等问题，因此需要探索氨氮脱除率高、脱氮过程可控、无二次污染的新型脱氮工艺及治理装置。

技术实现思路

[0004]1.要解决的问题
[0005]针对现有技术中高氨氮废水的脱氮过程不可控、氨氮脱除效率低、易堵塞、易产生二次污染等问题，本专利技术提供一种新型高氨氮废水的脱氮处理方法及其装置。本专利技术通过装置本体内部平行设置具有曝气孔的曝气板，并在曝气板两端设置超声装置；在装置本体底部设置曝气管道和曝气头，通过曝气头和曝气孔的多重曝气作用，使废水中的氨氮经过吹脱，以氨气的形式充分释放出来，再经过进一步的超声波空化作用，将释放出的氨气分解为氮气和氢气，不仅提高了氨氮脱除效率，减少了二次污染，还改善了脱氮过程中易堵塞的现象；进一步，通过实时监测脱氮过程中的各项参数，实现脱氮全过程的精准可控。
[0006]2.技术方案
[0007]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0008]本专利技术的一种高氨氮废水的脱氮处理装置，包括装置本体、进水口和出水口，进水口位于装置本体底部，出水口位于装置本体顶部，其中装置本体内部平行设置有曝气板，并且曝气板上设置有曝气孔，曝气板两端设置有超声装置；装置本体底部设置有曝气管道和曝气头，曝气管道位于曝气头下方，曝气头和曝气孔通过曝气管道与鼓风机相连。
[0009]优选地，所述曝气板的个数n的取值范围为1≤n≤[H
‑
1]，其中[]为取整符号，H为装置本体的高度，单位为米。
[0010]优选地，所述曝气板上设置有多个曝气孔，曝气孔的孔径为6
‑
8mm，相邻曝气孔的圆心距为9
‑
12mm。
[0011]优选地，所述装置本体内部平行设置有多个曝气板，所述多个曝气板之间是等距排列的。
[0012]优选地，所述曝气板底部设置有pH感应装置。更优选地，所述pH感应装置为涂饰在曝气板底部的pH感应材料。
[0013]优选地，所述曝气管道包括曝气主管和曝气支管，曝气支管与曝气主管相连。
[0014]本专利技术的一种高氨氮废水的脱氮处理装置，还包括回流口，所述回流口设置在装置本体底部，所述回流口与出水口之间设置有回流管道，回流管道上设置有回流控制阀，用于控制出水回流进入回流管道或经出水管道排出。
[0015]优选地，本专利技术的一种高氨氮废水的脱氮处理装置，还包括药剂投加口，所述药剂投加口设置在装置本体顶部，药剂投加口通过管道与药剂投加装置相连。
[0016]本专利技术的一种高氨氮废水的脱氮处理方法，采用上述的脱氮处理装置进行高氨氮废水的脱氮处理，其具体步骤为：
[0017]S10、将高氨氮废水通过进水口进入装置本体，开启鼓风机和超声装置；
[0018]S20、鼓风机将空气鼓入曝气管道，经由曝气头对废水进行一次曝气处理，吹脱废水中的氨气；
[0019]S30、步骤S20中吹脱释放出的氨气自下而上接触曝气板，并且废水经由曝气板上的曝气孔进行二次曝气处理，进一步吹脱释放出氨气，氨气通过曝气板两端设置的超声装置进行超声空化处理，分解为氮气和氢气，氮气和氢气可以直接排放至装置本体外部，处理后的出水达标后由出水口排出。
[0020]优选地，本专利技术的一种高氨氮废水的脱氮处理方法，还包括步骤S40、实时监测处理过程中的气液比、声能密度、酸碱度、处理温度和处理时间，根据以下方程式，实现对废水脱氮率的全过程控制：
[0021][0022]其中，η
α
表示脱氮率，M表示曝气气液比，ρ表示超声声能密度，pH表示废水酸碱度，T表示废水温度，t表示处理时间。
[0023]优选地，本专利技术的一种高氨氮废水的脱氮处理方法，还包括步骤S50、调节回流控制阀，将出水通过回流管道由回流口进入装置本体底部，进行二次深层处理，如此循环运行，直至水质达标。
[0024]3.有益效果
[0025]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0026](1)本专利技术的一种高氨氮废水的脱氮处理装置，通过在装置本体内部平行设置具有曝气孔的曝气板，并在曝气板两端设置超声装置，在装置本体底部设置有曝气头，通过曝气头和曝气孔的多重曝气作用，充分吹脱废水中的氨氮，吹脱释放出来的氨气再经过进一步的超声波空化作用，分解为氮气和氢气，显著提高脱氮效率，解决脱氮过程中的二次污染，并且改善脱氮过程中易堵塞的现象；
[0027](2)本专利技术的一种高氨氮废水的脱氮处理装置，曝气板上安装了超声装置，该超声装置产生的超声波震荡不仅可加速氨氮的吹脱速度，对吹脱出的氨气进行空化作用，将其分解为氮气和氢气，还可防止曝气孔结垢堵塞；此外还可利用自身超声波测量水体温度，结
合曝气板底部安装的pH感应装置，可实时监测处理过程中的温度、pH等水质情况，实现脱氮全过程的精准可控；
[0028](3)本专利技术的一种高氨氮废水的脱氮处理方法，建立得到不同温度下超声吹脱的氨氮脱除率与温度T、pH、气液比M、声能密度ρ、总反应时间t的关系式η
α
＝(MpH)/300+(TΠ+30ρt)/3Π，进而可依据该公式调节不同温度下的各因素值，以保证良好的吹脱效率；
[0029](4)本专利技术的一种高氨氮废水的脱氮处理方法及其装置，适用于氨氮浓度范围为500mg/L
‑
1000mg/L，COD范围5000mg/L
‑
10000mg/L的高氨氮废水的前期预处理。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的一种高氨氮废水的脱氮处理装置的结构示意图；
[0031]图2为本专利技术的高氨氮废水脱氮处理装置中的曝气板的俯视图；
[0032]图3为本专利技术的高氨氮废水脱氮处理装置中的曝气板的主视图；
[0033]图中：
[0034]100、装置本体；101、进水口；102、出水口；
[0035]110、有曝气板；1101、曝气孔；1102、超声本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高氨氮废水的脱氮处理装置，包括装置本体(100)、进水口(101)和出水口(102)，进水口(101)位于装置本体(100)底部，出水口(102)位于装置本体(100)顶部，其特征在于：装置本体(100)内部平行设置有曝气板(110)，并且曝气板(110)上设置有曝气孔(1101)，曝气板(110)两端设置有超声装置(1102)；装置本体(100)底部设置有曝气管道(120)和曝气头(130)，曝气管道(120)位于曝气头(130)下方，曝气头(130)和曝气孔(1101)通过曝气管道(120)与鼓风机(200)相连。2.根据权利要求1所述的一种高氨氮废水的脱氮处理装置，其特征在于：所述曝气板(110)的个数n的取值范围为1≤n≤[H
‑
1]，其中[]为取整符号，H为装置本体(100)的高度，单位为米。3.根据权利要求1所述的一种高氨氮废水的脱氮处理装置，其特征在于：所述曝气板(110)上设置有多个曝气孔(1101)，曝气孔(1101)的孔径为6
‑
8mm，相邻曝气孔(1101)的圆心距为9
‑
12mm。4.根据权利要求1所述的一种高氨氮废水的脱氮处理装置，其特征在于：所述装置本体(100)内部平行设置有多个曝气板(110)，所述多个曝气板(110)之间是等距排列的。5.根据权利要求1所述的一种高氨氮废水的脱氮处理装置，其特征在于：所述曝气板(110)底部设置有pH感应装置(1103)。6.根据权利要求1所述的一种高氨氮废水的脱氮处理装置，其特征在于：所述曝气管道(120)包括曝气主管(1201)和曝气支管(1202)，曝气支管(1202)与曝气主管(1201)相连。7.根据权利要求1所述的一种高氨氮废水的脱氮处理装置，其特征在于：还包括回流口(140)，所述回流口(140)设置在装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜笔存，吴苓瑜，于伟华，屈晋云，于志祥，谢实涛，
申请(专利权)人：南京环保产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：