本發(fā)明涉及化學(xué)處理系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種氨氮成套處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

氨氮是指水中以游離氨(NH₃)和銨離子(NH⁴⁺)形式存在的氮，國家規(guī)定水中氨氮不得超過1mg/L，而氨氮對人體健康和生態(tài)環(huán)境都有很大的影響。對人體健康的影響：水中的氨氮可以在一定條件下轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽，如果人們長期飲用，水中的亞硝酸鹽將和蛋白質(zhì)結(jié)合形成亞硝胺，這是一種強(qiáng)致癌物質(zhì)，對人體健康極為不利；對生態(tài)環(huán)境的影響:氨氮對水生物起危害作用的主要是游離氨，其毒性比銨鹽大幾十倍，并隨堿性的增強(qiáng)而增大，氨氮毒性與池水的pH值及水溫有密切關(guān)系，一般情況，pH值及水溫愈高，毒性愈強(qiáng)，對魚的危害類似于亞硝酸鹽。而現(xiàn)有情況中，飲用水中氨氮濃度超標(biāo)的污染問題還是很嚴(yán)重的，而且氨氮污染的直接后果是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，影響漁業(yè)生產(chǎn)，嚴(yán)重影響了人、畜飲用水安全，惡化了人類的生存環(huán)境。鑒于此，需要對氨氮進(jìn)行及時處理。

而現(xiàn)有處理氨氮的工藝過程中最主要使用的是吹脫的方式，雖然，該種方式能夠去除廢水中65％的氮氨，但是，剩下的氨氮如果直接排入江湖湖泊中的話還是很容易對水資源造成污染。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種氨氮成套處理系統(tǒng)，其不僅能夠大大提高氨氮除去的效率，并且也不會造成其他的污染。

本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：一種氨氮成套處理系統(tǒng)，包括與污水管相連通的pH調(diào)節(jié)罐，所述pH調(diào)節(jié)罐的底部設(shè)有曝氣機(jī)，所述曝氣機(jī)與風(fēng)機(jī)相連通，所述pH調(diào)節(jié)罐的上方還連通有加堿液罐，所述pH調(diào)節(jié)罐的上方與添加氨氮快速去除劑的儲罐相連通，并且pH調(diào)節(jié)罐還與催化塔的上端相連通,所述催化塔的下方也設(shè)有風(fēng)機(jī)，所述催化塔的頂部與回收塔的下端相連通，所述回收塔的下方與硫銨循環(huán)罐的下方相連通，并且硫銨循環(huán)罐上方通過耐腐蝕泵與回收塔的上方相連通，所述硫銨循環(huán)罐的底部通過耐腐蝕泵與硫銨儲存罐的上方相連通，所述硫胺儲存罐的中部通過耐腐蝕泵與硫銨循環(huán)罐的頂部相連通，所述硫酸循環(huán)罐的上端還與硫酸罐相連通。

通過采用上述技術(shù)方案，在pH調(diào)節(jié)罐里加入飽和氫氧化鈣溶液來調(diào)節(jié)污水的pH值，同時，向pH調(diào)節(jié)罐的污水中通入空氣，這樣一方面能夠?qū)⑽鬯蠪e²⁺和Cr²⁺氧化成Fe³⁺和Cr³⁺，而Fe³⁺和Cr³⁺在堿性條件下比二價狀態(tài)更容易發(fā)生沉淀，從而更容易除去，這樣就能夠減少對催化塔和回收塔腐蝕程度。再者，污水中往往還會存在、Zn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺，這些離子在堿性條件下也容易發(fā)生沉淀。并且Ca²⁺還能與廢水中的部分F^-反應(yīng)，生成難溶的CaF2；與As³⁺絡(luò)合生成Ca₃(AsO ₃)₂等難溶物質(zhì)。同時，Ca²⁺還能夠與污水中的SO₄²⁺和CO₃²⁺離子進(jìn)行反應(yīng)沉淀反應(yīng)。從而，這樣就能夠處理掉大部分的污染離子了。

而且，空氣在通入到pH調(diào)節(jié)罐的污水過程中，也能夠?qū)ξ鬯鸬綌嚢璧淖饔茫瑥亩欣跉溲趸}和污水中的各離子進(jìn)行反應(yīng)，也有利于氨氣被從污水沖吹提出來。

并且，這個過程中，氨氮快速去除劑的加入能加快污水中NH₄⁺轉(zhuǎn)化成游離NH₃的效率，而且也省去了對污水加熱的步驟，減少了能量的損耗。

再者，通過硫銨循環(huán)罐不斷地向回收塔中通入硫酸和硫酸銨的混合溶液，這樣不僅能夠快速地吸收回收塔中的氨氣，同時，也有利于提高硫銨結(jié)晶的速率，從而更有利于硫銨晶體的析出和收集。

優(yōu)選的,所述加堿液罐儲存的是飽和氫氧化鈣溶液，通過飽和氫氧化鈣溶液將進(jìn)入到pH調(diào)節(jié)罐中的污水的pH值調(diào)節(jié)至10左右。

通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)溶液的pH值達(dá)到9.0～9.5時，大多數(shù)重金屬離子均形成了難溶氫氧化物。此處，將污水的pH值調(diào)節(jié)成10，這樣能夠確保污水中各種離子得到充分的沉淀。

優(yōu)選的，所述氨氮快速去除劑為聚合硫酸鋁、羥甲基纖維素鈉、高鐵酸鉀和硅膠的混合物。

通過采用上述技術(shù)方案，聚合硫酸鋁是一種快速高效的絮凝劑，其能夠加快各重金屬離子以及酸根離子和氫氧化鈣反應(yīng)生產(chǎn)沉淀，從而，原本與NH₄⁺結(jié)合的鹽更容易發(fā)生電解，并且也更加徹底，從而污水的中的NH₄⁺含量也會升高，這樣也就更容易轉(zhuǎn)化成為氨氣并從污水中被吹提出來，從而提高了對污水中的氨氮的去除率。

而高鐵酸鉀是一種新型非氯高效消毒劑，其能夠在常溫下30分鐘即可殺滅水體中致病菌、大腸桿菌、傷寒桿菌及病毒去除率為99.5％-99.95％以上。同時，其分解產(chǎn)物Fe(OH)₃膠體還具有絮凝作用，可以吸附去除水中有機(jī)及無機(jī)污染物，有效地提高了污水中的沉淀反應(yīng)。

在此，為了調(diào)節(jié)污水的pH值，所以使用了氫氧化鈣作為pH調(diào)節(jié)劑，羥甲基纖維素鈉是一種有機(jī)絮凝劑，其不僅能夠提高沉淀的絮凝效果，同時，對于未與反應(yīng)鈣離子也具有絮凝效果，從而有利于除去鈣離子的去除，這樣有利于避免鈣離子在催化塔中形成積垢，而造成催化塔中的部件的堵塞。

優(yōu)選的，所述催化塔的塔內(nèi)設(shè)有若干層鼓泡板，所述鼓泡板上鋪有填料，所述填料表面涂有氨氮快速去除劑和防堵塞劑。

通過采用上述技術(shù)方案，鼓泡板的設(shè)置能夠充分地使液氣進(jìn)行接觸，這樣有利于液氣之間的物質(zhì)傳遞，從而更有利于空氣將污水中的游離NH₃給吹提出來。并且，防堵塞劑能夠有效地防止污水中鈣鎂離子在催化塔中進(jìn)行沉積形成積垢，避免造成催化塔的堵塞。

優(yōu)選的，所述防堵塞劑為單寧酸、聚丙烯酸、十二醇無規(guī)聚醚、苯并三氮唑、硫酸鋅、氨基三甲叉磷酸、聚環(huán)氧琥珀酸鈉鹽、焦磷酸和水的混合物。

通過采用上述技術(shù)方案，聚丙烯酸能與金屬離子、鈣、鎂等形成穩(wěn)定的化合物，對水中碳酸鈣和氫氧化鈣有優(yōu)良的分解作用，這樣就能夠避免鈣、鎂離子在催化塔中發(fā)生沉淀而積垢，從而有利于避免催化塔的堵塞。

而十二醇無規(guī)聚醚是一種高分子表面活性劑，其分散力好，具有強(qiáng)乳化力，具有較好的低溫流動性，從一方面能夠提高鈣、鎂離子在污水中的分散作用，同時，也保證了常溫狀態(tài)下污水的正常流動，從而進(jìn)一步降低了鈣、鎂離子的沉淀的可能性。

苯并三氮唑是一種緩蝕劑，其與銅原子形成共價鍵和配位鍵，相互多替成鏈狀聚合物，在銅加表面組成多層保護(hù)膜，使銅的表面不起氧化還原反應(yīng)，不發(fā)生氫氣，起防蝕作用。對鉛、鑄鐵、鎳、鋅等金屬材料也有同樣效果,這樣當(dāng)污水經(jīng)過催化塔之后就能夠減少對催化塔的腐蝕。

而硫酸鋅還能夠與污水中的鈣、鎂離子等成垢物質(zhì)形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，易溶于水，起良好的螯合、分散、緩蝕作用，阻止結(jié)垢并對老垢層起到疏松作用，便于清垢。對碳鋼、不銹鋼有較好的緩蝕、阻垢作用，可提高設(shè)備換熱效果，延長設(shè)備使用壽命，起到節(jié)水和節(jié)能以及節(jié)約鋼材的作用。

同時，聚環(huán)氧琥珀酸鈉鹽不僅具有阻垢和緩蝕的作用，而且生物降解的效果也比較的好，所以即使進(jìn)入到環(huán)境中也不會對環(huán)境造成污染。

在此，焦磷酸此處為一種隱蔽劑，其能夠有效地提高污水中的各類雜質(zhì)的水溶性作用，從而進(jìn)一步降低了污水中鈣、鎂離子沉積。

優(yōu)選的，所述催化劑塔的底部與pH回調(diào)池相連通。

通過采用上述技術(shù)方案，這樣將處理好的污水調(diào)節(jié)成為弱堿性的水，從而有利于污水符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

優(yōu)選的，所述pH回調(diào)池所用的調(diào)節(jié)酸為硫酸。

通過采用上述技術(shù)方案，硫酸不僅能夠有效地降低污水的中的pH值，同時，硫酸是強(qiáng)酸，其能夠以較少的量中和水中的堿性，從而大大減少了酸的使用量。

優(yōu)選的，所述回收塔內(nèi)部的不同高度上設(shè)有若干半球面狀的罩體，所述罩體的罩口朝上設(shè)置，并且罩體上均勻分布有若干穿孔。

通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)從催化塔出來的混合氣體進(jìn)入到回收塔之后，混合氣體會從下向上流動，并且由于罩體是成半球面狀的，這樣混合氣體就能夠均勻地在罩體表面鋪展開來，之后在通過罩體的時候，就能夠使混合氣體在塔體內(nèi)均勻分布開來，從而有利于混合氣體與硫銨循環(huán)罐出來的混合溶液進(jìn)行充分地接觸，從而有利于對混合氣體中氨氣的吸收，也提高了硫銨晶體的產(chǎn)生率。。

優(yōu)選的，所述硫銨循環(huán)罐流回回收塔的混合液中的硫酸含量為50％。

通過采用上述技術(shù)方案，這樣在保證對氨氣正常吸收的情況下，又能夠減少對設(shè)備的腐蝕，并且也不會造成硫酸的浪費。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、通過在pH調(diào)節(jié)罐里通入空氣和飽和氫氧化鈣溶液，這樣能夠加快污水中金屬離子的沉淀產(chǎn)生；

2、氨氮快速去除劑的加入加快了NH₄⁺轉(zhuǎn)化成NH₃的速率，并在空氣的帶動下，NH₃能夠較快地被吹提出來，省去了對pH調(diào)節(jié)罐加熱的步驟；

3、催化塔中加入氨氮快速去除劑和防堵塞劑，這樣在保證污水中NH₃被快速除去的前提下，又能夠方式污水中的鈣、鎂離子對催化塔的造成阻塞；

4、回收塔中設(shè)置若干個半球面的罩體，這樣能夠有效地使從催化塔出來的混合氣流在回收塔中均勻鋪展開來，從而也就能夠進(jìn)一歩提高對NH₃的吸收，進(jìn)而也就增加了經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1為氨氮處理系統(tǒng)的工藝流程圖；

圖2為催化塔的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為回收塔的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：1、pH調(diào)節(jié)罐；11、加堿液罐；12、儲罐；13、排污管；14、廢氣出管；15、流量計；2、催化塔；21、鼓泡板；211、圓孔；212、圓片；213、直桿；214、限位桿；22、填料；23、pH回調(diào)池；3、回收塔；31、罩體；311、穿孔；32、出氣管；4、硫銨循環(huán)罐；5、硫銨儲存罐；6、硫酸罐；7、風(fēng)機(jī)；8、耐腐蝕泵。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖1至附圖3對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

一種氨氮成套處理系統(tǒng)，包括與污水管相連通的pH調(diào)節(jié)罐1，pH調(diào)節(jié)罐1的底部帶有曝氣機(jī)與風(fēng)機(jī)7相連通，pH調(diào)節(jié)罐1的上方還連通有加堿液罐11和添加氨氮快速去除劑的儲罐12，pH調(diào)節(jié)罐1上端通過耐腐蝕泵8還與催化塔2的上端相連通。再者，pH調(diào)節(jié)罐1的上端還設(shè)有廢氣出管14，廢氣出管14與回收塔3的下端相連通。并且，耐腐蝕泵8與催化塔2之間還設(shè)有流量計15，可以時時觀察污水輸送的流量，而pH調(diào)節(jié)罐1的底部設(shè)有排污管13，排污管13與污泥池相連通。

而催化塔2的下方也設(shè)有風(fēng)機(jī)7，催化塔2的內(nèi)部設(shè)有若干鼓泡板21。鼓泡板21上開有若干圓孔211，每個圓孔211上都有一個中心處帶有直桿213的圓片212，圓片212位于圓孔211上方，而直桿213穿設(shè)于圓孔211中，并且直桿213下端帶有限位桿214，從而直桿213能夠在圓孔211中伸縮，而且不會與圓孔211發(fā)生分離。當(dāng)空氣其能夠頂起圓片212，從而鼓泡板21上的污水就會通過圓孔211進(jìn)入到下方中，而空氣就會通過圓孔211離開鼓泡板211，這一過程空氣和污水得到了比較充分地混合，從而能夠有效地對空氣進(jìn)行凈化。鼓泡板21上鼓泡板21的上方放置有填料22，并且填料22表面涂布有氨氮快速去除劑和防堵塞劑，而催化塔2的下方與pH回調(diào)池23相連通，同時，pH回調(diào)池23通過耐腐蝕泵8與污水站相連通，再者催化塔2的頂部與回收塔3的下端相連通。

回收塔3內(nèi)在不同高度設(shè)有若干半球面狀的罩體31，此處罩體31的數(shù)量為三個，罩體31的罩口朝上設(shè)置，并且罩體31上均勻分布有若干穿孔311。回收塔3的下方與硫銨循環(huán)罐4的下方相連通，并且硫銨循環(huán)罐4上方通過耐腐蝕泵8與回收塔3的上方相連通，回收塔3的頂部設(shè)有出氣管32，硫銨循環(huán)罐4的底部通過耐腐蝕泵8與硫銨儲存罐5的上方相連通，硫銨儲存罐5的中部通過耐腐蝕泵8與硫銨循環(huán)罐4的頂部相連通，并且硫銨循環(huán)罐4的上端還與硫酸罐6和水管相連通。

工作過程：

S1、含氨氮的污水通過污水管道進(jìn)入到pH調(diào)節(jié)罐1后，向pH調(diào)節(jié)罐1中加入飽和氫氧化鈣溶液和氨氮快速去除劑，調(diào)整污水的pH值為10，并曝氣1小時，產(chǎn)生的廢氣從回收塔3下方進(jìn)入到回收塔3中，而剩下污水繼續(xù)靜止5小時；

S2、利用耐腐蝕泵8將靜止后污水的上層液體輸送至催化塔2中，下層沉淀通過排污管13直接排至污泥池中；

S3、當(dāng)S2的污水進(jìn)入催化塔2后，催化塔2下方也通入空氣，與污水形成對流，流至催化塔2下方的污水被排送至pH回調(diào)池23中，向pH回調(diào)池23中通入硫酸，使污水的pH值回調(diào)至8，而從催化塔2頂部出來的混合氣體從而回收塔3下方進(jìn)入到回收塔3內(nèi)；

S4、向回收塔3內(nèi)通入來自硫銨循環(huán)罐4的溶液，使得混合氣體與來自硫銨循環(huán)罐4的溶液形成對流，從而充分吸收混合氣體中的NH3；

S5、將硫銨循環(huán)罐4中下層的溶液輸送至硫銨儲存罐5中進(jìn)行靜止，而上層的溶液與硫酸罐6中的硫酸進(jìn)行混合，形成硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％的硫酸和硫酸銨的混合溶液輸送回回收塔3中，硫銨儲存罐5內(nèi)結(jié)晶體從下方排出并收集起來，硫銨儲存罐5上層的清液并輸送回硫銨循環(huán)罐4中進(jìn)行回用,而且硫酸罐6能夠為硫銨循環(huán)罐4補充硫酸，使硫銨循環(huán)罐4中硫酸的質(zhì)量含量為50％。

此處，氨氮快速去除劑包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％聚合硫酸鋁、10％羥甲基纖維素鈉、8％高鐵酸鉀和2％硅膠。

防堵塞劑包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30.8％單寧酸、5％聚丙烯酸、十二醇物規(guī)聚醚、1.2％苯并三氮唑、8％硫酸鋅、10％氨基三甲叉磷酸、5％聚環(huán)氧琥珀酸鈉鹽、4％焦磷酸和36％水。

利用上述氨氮處理系統(tǒng)對含氮量不同的污水進(jìn)行處理，獲得如下實施例一至實施例三的數(shù)據(jù)表，

此處實施例一和實施例二的污水分別來自于河北中煤旭陽焦化有限公司的焦化廢水和化工廢水，實施例三為揚州聯(lián)博藥業(yè)有限公司。并且從表可以看出，本發(fā)明的氨氮處理系統(tǒng)不僅能夠?qū)⑽鬯械陌钡^為充分地除去，并生產(chǎn)出硫銨晶體，從而大大增加整個系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，而且也能夠比較徹底地去除掉污水的中的重金屬離子和其他酸根離子，這樣大大提高了污水的凈化效率。

本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。