一種含氨氮的廢水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種含氨氮的廢水處理系統(tǒng)，包括曝氣降解塔以及超聲混合器，所述超聲混合器包括混合容器和超聲波發(fā)生器，所述混合容器上包含廢水入口、臭氧入口和廢水出口；超聲混合器中排出的廢水直接或間接進(jìn)入曝氣降解塔中，曝氣降解塔自上而下依次包括出氣孔、抽風(fēng)機(jī)、分水器、氧化反應(yīng)段以及曝氣盤(pán)，曝氣盤(pán)外接臭氧源用于向曝氣降解塔中提供臭氧，分水器與曝氣降解塔的進(jìn)水管連接用于向曝氣降解塔中提供廢水，在曝氣降解塔中廢水自上而下且臭氧自下而上流動(dòng)，且二者在氧化反應(yīng)段中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氮?dú)?，抽風(fēng)機(jī)將曝氣降解塔中產(chǎn)生的氮?dú)獬槌霾某鰵饪滋幣懦銎貧饨到馑?。本?shí)用新型使得廢水中氨氮的處理效率進(jìn)一步提高。
【專利說(shuō)明】
一種含氨氮的廢水處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及廢水處理裝置，特別的，涉及一種含氨氮的廢水處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)處理含氨氮的廢水中的氨氮主要使用以下兩種方法:
[0003]吹脫法:需要將車間廢水預(yù)處理后再集中，然后添加合適的酸堿度調(diào)節(jié)藥劑和氧化劑處理到堿性，達(dá)到吹脫法的基本要求且用蒸氣將廢水加熱到一定的溫度后用熱水栗送至吹脫塔，進(jìn)行吹脫，其吹脫的混合氣體在高空排放。該技術(shù)中雖然有部分氨氮分解，但當(dāng)含氨氮廢水濃度達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需進(jìn)行循環(huán)再處理。所以一般采用多臺(tái)塔交替循環(huán)串聯(lián)使用，且排空高度不低于適當(dāng)?shù)母叨龋屡欧诺膹U水中氨氮的含量由吹脫法的操作效果決定，其工藝技術(shù)的連續(xù)性和穩(wěn)定性值得商酌。此外，還需操作人員不間斷的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)監(jiān)管，以保證排放達(dá)標(biāo)。再有，其設(shè)備投資較大，其全套裝置需占地800m2，總投資約為800萬(wàn)元(按每小時(shí)處理50噸廢水計(jì))，運(yùn)行及維護(hù)的費(fèi)用一般為10?15元/T廢水;若年處理廢水30萬(wàn)噸，還需運(yùn)行及維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用300?450萬(wàn)元。
[0004]氣蒸法:將預(yù)處理的廢水集中后添加緩釋緩腐蝕藥劑，采用列管換熱器或波紋管換熱器，采用蒸汽進(jìn)行間接加熱，將廢水進(jìn)行氣蒸。該技術(shù)能取得一定的氨氮分解效果，但其熱能消耗較大(一般企業(yè)均采用生產(chǎn)過(guò)程的余熱進(jìn)行再利用)，設(shè)備體積較大，換熱器占地面積大。系統(tǒng)中揮發(fā)出的混合氣體同樣需要高空排放，廢水中含氨氮濃度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)同樣需要循環(huán)再處理。該裝置和設(shè)備全套布置需占地900m2，總投資約為700萬(wàn)元(按每小時(shí)處理50噸廢水計(jì))，運(yùn)行及維護(hù)的費(fèi)用一般為15元/T廢水;若年處理廢水30萬(wàn)噸，還需運(yùn)行及維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用450萬(wàn)元。
[0005]此外，吹脫法和氣蒸法所能處理的廢水中氨氮含量必須低于500mg/L，當(dāng)廢水中氨氮含量超過(guò)每升500毫克時(shí)，使用吹脫法和氣蒸法處理前需要另加稀釋水對(duì)廢水進(jìn)行稀釋，導(dǎo)致其處理過(guò)程更為繁雜，效率更為低下。鑒于該情況，本申請(qǐng)的發(fā)明人在先研發(fā)并申請(qǐng)了兩件實(shí)用新型專利CN201520816314.9和CN201520815843.7，其中提供了一種處理含氨氮的廢水中的氨氮的新系統(tǒng)。該系統(tǒng)使得氨氮處理設(shè)備的投資大幅減小，且廢水中氨氮的處理效率大幅提升。但本領(lǐng)域技術(shù)人員仍然可以在廢水中氨氮的處理效率方面做出進(jìn)一步的努力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了使得廢水中氨氮的處理效率進(jìn)一步提高，本實(shí)用新型提供一種含氨氮的廢水處理系統(tǒng)，包括曝氣降解塔100以及位于其廢水流向上游的超聲混合器200，所述超聲混合器200包括混合容器和超聲波發(fā)生器，所述混合容器上包含使得廢水與臭氧在容器中混合并反應(yīng)的廢水入口和臭氧入口，混合容器上還包含廢水出口；超聲混合器200中排出的廢水直接或間接進(jìn)入所述曝氣降解塔100中，所述曝氣降解塔100自上而下依次包括出氣孔11、抽風(fēng)機(jī)6、分水器3、氧化反應(yīng)段10以及曝氣盤(pán)12，所述曝氣盤(pán)12外接臭氧源用于向曝氣降解塔100中提供臭氧，所述分水器3與曝氣降解塔的進(jìn)水管4連接用于向曝氣降解塔中提供廢水，在曝氣降解塔100中廢水自上而下且臭氧自下而上流動(dòng)，且二者在氧化反應(yīng)段10中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氮?dú)?，所述抽風(fēng)機(jī)6將曝氣降解塔中產(chǎn)生的氮?dú)獬槌霾某鰵饪?1處排出曝氣降解塔外。
[0007]本實(shí)用新型中，所述分水器3可選用化工領(lǐng)域常用的液體分布裝置，如蓮蓬頭狀的液體噴淋器。例如分水器底面分布有對(duì)準(zhǔn)氧化反應(yīng)段10的多個(gè)出水通孔。在一種具體的實(shí)施方式中，所述分水器為呈幾何對(duì)稱的盤(pán)狀或管狀結(jié)構(gòu)，且進(jìn)水管與分水器的連接點(diǎn)位于分水器的對(duì)稱中心的位置。本實(shí)用新型中，所述曝氣盤(pán)12可選用化工領(lǐng)域常用的氣體分布裝置，如蓮蓬頭狀的氣體分布器。例如曝氣盤(pán)的上表面分布有對(duì)準(zhǔn)氧化反應(yīng)段10的多個(gè)出氣通孔。
[0008]在一種具體的實(shí)施方式中，所述氧化反應(yīng)段10包括在上的氣水混合區(qū)13和在下的氧化反應(yīng)下方區(qū)14，所述氣水混合區(qū)13和氧化反應(yīng)下方區(qū)14分體設(shè)置使得二者間存在縫隙而在抽風(fēng)機(jī)6的作用下可從此處向曝氣降解塔中提供空氣;優(yōu)選在所述縫隙處設(shè)置進(jìn)氣過(guò)濾網(wǎng)7以向曝氣降解塔中提供潔凈空氣。
[0009]所述空氣一個(gè)作用是用于平衡曝氣降解塔的內(nèi)外氣壓，另一個(gè)作用是它具有稀釋臭氧所帶來(lái)的味道的作用，使得廢水處理系統(tǒng)旁的環(huán)境更為宜人。本實(shí)用新型中，氧化反應(yīng)段10中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)主要為:臭氧與含氨氮化合物的廢水反應(yīng)生成游離氨，游離氨與未反應(yīng)完的臭氧氣體從廢水中溢出，混合后進(jìn)一步反應(yīng)生成氮?dú)馀c水。因此，本實(shí)用新型中在氧化反應(yīng)下方區(qū)14已經(jīng)發(fā)生了一定程度的氧化反應(yīng)，而在氣水混合區(qū)13中使得氧化反應(yīng)變得徹底和完全。本實(shí)用新型中，將氣水混合區(qū)13和氧化反應(yīng)下方區(qū)14分體設(shè)置的另一個(gè)原因是使得該曝氣降解塔100便于制造、裝卸、運(yùn)輸和操作。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員能理解的，所述縫隙并不局限于安裝狹縫，其可以衍生為多個(gè)孔狀組成的縫隙或其它不規(guī)則形狀的縫隙。
[0010]在一種具體的實(shí)施方式中，所述氣水混合區(qū)13中含有用于增大氣液反應(yīng)的接觸面積的填料2，所述氧化反應(yīng)下方區(qū)14中不設(shè)填料。
[0011]其中，氣水混合區(qū)13中所述填料例如為波紋填料。另外，所述氧化反應(yīng)下方區(qū)14不設(shè)置填料的目的主要是便于整個(gè)曝氣降解塔100的清洗。
[0012]在一種具體的實(shí)施方式中，所述抽風(fēng)機(jī)6上連接有調(diào)速裝置61用于控制抽風(fēng)機(jī)6和出氣孔11向曝氣降解塔外排氣的速度。
[0013]在一種具體的實(shí)施方式中，所述超聲混合器200的上游還連接有射流混合器300，所述射流混合器300包含射流器、廢水入口、臭氧入口和廢水出口，用于廢水和臭氧在射流器中高效混合。
[0014]本實(shí)用新型中，將臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧氣體射流混合至水體中，之后經(jīng)超聲波換能器在水中形成紊波混合后均勻分散，進(jìn)行超聲空化裂解，然后進(jìn)行曝氣降解;加快處理廢水的時(shí)間，提高處理效果。
[0015]在一種具體的實(shí)施方式中，在所述射流混合器300和超聲混合器200之間還設(shè)置有催化塔400，所述催化塔400包含廢水入口和廢水出口，以及包含催化化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的催化裝置，所述催化塔400上并不單獨(dú)設(shè)置氣體出口和氣體入口；在所述超聲混合器200和曝氣降解塔100之間還設(shè)置有氧化塔500，所述氧化塔500包含廢水入口和廢水出口，且所述氧化塔500上并不單獨(dú)設(shè)置氣體出口和氣體入口。
[0016]本實(shí)用新型中的射流混合器300、催化塔400、超聲混合器200和氧化塔500中均涉及一定程度的化學(xué)反應(yīng)，且主要是廢水中的雜質(zhì)或水份與臭氧直接或間接發(fā)生的反應(yīng)，其中催化塔400中在催化裝置的作用下產(chǎn)生自由基，有利于后續(xù)反應(yīng)的發(fā)生。但本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)中，在射流混合器300、催化塔400、超聲混合器200和氧化塔500中均不單獨(dú)設(shè)置排氣孔，而僅在曝氣降解塔100的頂部設(shè)置單獨(dú)的出氣孔11用于將臭氧含量很低的廢氣排出系統(tǒng)外。
[0017]在一種具體的實(shí)施方式中，在射流混合器300的上游設(shè)置有廢水集中池600，系統(tǒng)中還包括用于控制包括閥門(mén)在內(nèi)的電控部件的電控箱700，以及系統(tǒng)中還包括若干水栗800和流量計(jì)900。
[0018]在一種具體的實(shí)施方式中，所述曝氣降解塔100的底部設(shè)置有出水口15，出水口外設(shè)有出水閥門(mén)151;且在所述曝氣降解塔100的抽風(fēng)機(jī)6與分水器3之間以及分水器3與氧化反應(yīng)段10之間共同形成氣水分離區(qū)16;所述曝氣盤(pán)12與設(shè)置在曝氣降解塔100外的臭氧發(fā)生器連接，且在臭氧進(jìn)氣管道上設(shè)置有進(jìn)氣閥門(mén)121;所述進(jìn)水管4在曝氣降解塔外與進(jìn)水栗5連接，曝氣降解塔底部另連接有與進(jìn)水栗5連通的回水管52，回水管上設(shè)有回水閥門(mén)51;在曝氣降解塔的氧化反應(yīng)下方區(qū)14內(nèi)設(shè)有檢測(cè)曝氣降解塔內(nèi)液面高度的液位計(jì)8。
[0019]在一種具體的實(shí)施方式中，所述系統(tǒng)中包括兩個(gè)或多個(gè)曝氣降解塔100。
[0020]在一種具體的實(shí)施方式中，所述超聲波發(fā)生器發(fā)出的超聲波的頻率為27?30KHz，且臭氧源中臭氧的濃度為93%以上。
[0021]有益效果:
[0022]I)現(xiàn)有技術(shù)中的含氨氮的廢水中氨氮的處理工藝一般均涉及高溫和加熱，而本實(shí)用新型中使用臭氧作為氧化劑，用曝氣降解塔100處理含氨氮的廢水，整個(gè)設(shè)備只需在常溫常壓下運(yùn)行，也無(wú)需添加任何藥劑，無(wú)安全和環(huán)保隱患。曝氣降解塔100中不涉及使用催化劑即可使得含氨氮的廢水在曝氣降解塔100中使得出水和出氣均達(dá)標(biāo)排放。
[0023]2)本實(shí)用新型中通過(guò)曝氣降解塔100與超聲混合器200的結(jié)合，使得本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)在處理含氨氮的廢水時(shí)，可使用一組曝氣降解塔100與超聲混合器200即能實(shí)現(xiàn)將廢水中氨氮含量從500mg/L降低至10mg/L以下(優(yōu)于園區(qū)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)要求的氨氮低于30mg/L)。而與本申請(qǐng)的發(fā)明人在先提出的無(wú)超聲混合器200的技術(shù)方案相比，本實(shí)用新型可大幅減少系統(tǒng)中串聯(lián)的曝氣降解塔100個(gè)數(shù)。綜合說(shuō)來(lái)，增加超聲混合器200后使得系統(tǒng)的含氨氮廢水中氨氮的處理效率再提高40%以上。
[0024]3)本實(shí)用新型提供一種廢水可循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，其中曝氣降解塔100的出水口 15中的廢水可以直接排放，也可以將其引入其上游的任意裝置中實(shí)現(xiàn)再處理。本實(shí)用新型提供的裝置實(shí)現(xiàn)了在廢水處理時(shí)間足夠后便可連續(xù)排水的效果，因而沒(méi)有不良的安全隱患和其他附帶的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)勞動(dòng)保護(hù)、安全衛(wèi)生和消防也不會(huì)帶來(lái)任何不良影響。且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，簡(jiǎn)單實(shí)用，系統(tǒng)投資少，設(shè)備占地面積小，安裝及維護(hù)方便。
[0025]4)本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)可用于分解氨氮含量超過(guò)500mg/L的廢水，例如氨氮含量達(dá)到成千甚至上萬(wàn)mg/L時(shí)也可以采用本實(shí)用新型所述系統(tǒng)處理該廢水，只是系統(tǒng)中串聯(lián)的曝氣降解塔100與超聲混合器200的個(gè)數(shù)會(huì)稍多些。也就是說(shuō)，本實(shí)用新型可根據(jù)廢水的含氨氮濃度通過(guò)控制器調(diào)整廢水的處理級(jí)次，可隨停、隨開(kāi)、可連續(xù)流水工作，氨氮分解徹底，無(wú)二次污染。
[0026]5)本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)中設(shè)置了超聲混合器200，使得該系統(tǒng)不僅對(duì)含氨氮廢水中的氨氮降解有效，而且對(duì)廢水中的酚、醛等有機(jī)物也同樣能起到降解效果，例如本實(shí)用新型的系統(tǒng)對(duì)廢水中的COD、BOD、SS(水質(zhì)中懸浮物)、色度和氨氮等雜質(zhì)均能起到作用，因而取得了預(yù)料之外的優(yōu)異效果。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本實(shí)用新型中提供的一種廢水處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，
[0028]圖2是一種具體的曝氣降解塔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖1和圖2中，100、曝氣降解塔，200、超聲混合器，300、射流混合器，400、催化塔，500、氧化塔，600、廢水集中池，700、電控箱，800、水栗，900、流量計(jì)。
[0030]圖2中，11、出氣孔，12、曝氣盤(pán)，121、進(jìn)氣閥門(mén)，10、氧化反應(yīng)段，13、氣水混合區(qū)，14、氧化反應(yīng)下方區(qū)，15、出水口，2、填料，3、分水器，4、進(jìn)水管，5、進(jìn)水栗，51、回水閥門(mén)，52、回水管，6、抽風(fēng)機(jī)，61、調(diào)速裝置，7、進(jìn)氣過(guò)濾網(wǎng)，8、液位計(jì)，16、氣水分離區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0031]超聲波指的是頻率超過(guò)人耳聽(tīng)閾(16KHz)的聲波，它是物理介質(zhì)中的一種彈性機(jī)械波，超聲波和光、電、磁等同樣是一種物理能量形式。超聲波用于水處理中利用的是超聲波在液體介質(zhì)中產(chǎn)生的超聲空化效應(yīng)。超聲空化是一個(gè)復(fù)雜的非線性聲學(xué)過(guò)程，超聲波是縱波，進(jìn)入水中后通過(guò)介質(zhì)(水及其中的各種雜質(zhì))的振動(dòng)而傳遞能量，沿傳播方向?qū)橘|(zhì)進(jìn)行壓縮和擴(kuò)張。施加于液體中的聲壓需要高于一個(gè)最低幅值，才能引起超聲空化，這個(gè)最低幅值稱為空化閾?？栈摬粌H取決于介質(zhì)本身，而且取決于所施加的超聲波，它與很多因素有關(guān)，包括溫度、壓力、空化核半徑、介質(zhì)中的含氣量、聲強(qiáng)、介質(zhì)粘滯性、超聲波頻率等。通過(guò)超聲波產(chǎn)生的空化泡在一定的條件下發(fā)生分裂和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，產(chǎn)生.0H和.H，通過(guò)碘釋放法實(shí)驗(yàn)證實(shí)了聲致自由基的產(chǎn)生，超聲空化產(chǎn)生的.0H，把KI水溶液中的I—氧化為單質(zhì)碘，可使淀粉指示劑變藍(lán)。其化學(xué)反應(yīng)式為:
[0032]H2O超聲空化====.H+.0H
[0033]2.0H= = = =Η2〇2
[0034]H202+2KI = = = = I2+2K0H
[0035]超聲波輸入產(chǎn)生的空化泡崩潰產(chǎn)生的沖擊波和射流及自由基，使得.0H和其他自由基進(jìn)入整個(gè)溶液，這些自由基會(huì)進(jìn)一步引發(fā)有機(jī)分子的斷裂，自由基轉(zhuǎn)移和氧化還原反應(yīng)。此外，溶解于水中的有機(jī)物也可能通過(guò)擴(kuò)散進(jìn)入空化泡內(nèi)，在空化泡的瞬間發(fā)生高溫高壓下的化學(xué)鍵斷裂，從而引發(fā)系列反應(yīng)，可以用燃燒化學(xué)的單元反應(yīng)來(lái)描述。水的離解反應(yīng)過(guò)程為:
[0036]H2O超聲空化====.H+.0H
[0037].H+.H= = = =H2
[0038].H+O2= = = =Η〇2.
[0039]Ηθ2.+Ηθ2.= = = =Η2θ2+θ2
[0040]H0.+.H= = = =H2O[0041 ].H+H2O2 = = = =H0.+H2O
[0042].H+H2O2 = = = =Η2+Η〇2.
[0043]H0.+Η2Ο2 = = = =Η2θ+Ηθ2.
[0044]H0.+H2= = = =Η20+Η.
[0045]有機(jī)物存在時(shí):
[0046]R熱解====產(chǎn)物
[0047]R+自由基====產(chǎn)物
[0048]由以上方程和分析可以看出，溶液中有機(jī)物的聲化學(xué)反應(yīng)包括熱解反應(yīng)和氧化反應(yīng)二種類型:疏水性、易揮發(fā)的有機(jī)物可進(jìn)入空化泡內(nèi)進(jìn)行類似燃燒化學(xué)反應(yīng)的熱解反應(yīng)；親水性、難揮發(fā)的有機(jī)物在空化泡氣液界面上或在液體中同空化產(chǎn)生的.0H進(jìn)行氧化反應(yīng)。局部高溫高壓、自由基、沖擊波和射流被認(rèn)為是超聲波技術(shù)處理有機(jī)污染物與破解生物污泥的機(jī)理。本實(shí)用新型通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)效果也能證明這個(gè)機(jī)理的存在是符合事實(shí)的。
[0049]臭氧是已知可利用的最強(qiáng)的氧化劑之一，在實(shí)際使用中，臭氧呈現(xiàn)出突出的殺菌、消毒、降解有毒有機(jī)物的作用，是一種高效廣譜殺菌劑。臭氧可使細(xì)菌、真菌等菌體的蛋白質(zhì)外殼氧化變性，可殺滅細(xì)菌繁殖體和牙胞、病毒、真菌等。臭氧能殺死病毒細(xì)菌，而健康的細(xì)胞具有強(qiáng)大的平衡系統(tǒng)，因而臭氧對(duì)健康細(xì)胞無(wú)害。臭氧可對(duì)空氣進(jìn)行殺菌、凈化，預(yù)防疾病交叉感染，可清除車間、設(shè)備、其他設(shè)施等處的異味。臭氧氣體具有殺菌、消毒、防霉、除塵的功效。我國(guó)有些地區(qū)陽(yáng)光日照時(shí)間少，濕度大，空氣污染較嚴(yán)重，更能顯示出它的特殊作用。對(duì)于水體的凈化也同樣具有顯著的效果。
[0050]本實(shí)用新型中，臭氧機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的氣體在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，其主要作用于其中的主體高濃度污水，在一定的酸堿度條件下，它主要起催化氧化、分解C0D、B0D、有機(jī)物、氨氮等水體中有害物質(zhì)的作用，使得有機(jī)物分解為二氧化碳和水、氨氮分解為氮?dú)夂退?，具有無(wú)毒無(wú)害且效果明顯的作用。本實(shí)用新型的曝氣降解塔100中，在臭氧的作用下，水體中的有害物質(zhì)氨氮被充分地得到分解，形成無(wú)毒無(wú)害的氮?dú)夂退?，絕無(wú)二次污染。其原理為:臭氧從含氨氮廢水中氣提的氨氣與臭氧同時(shí)外溢反應(yīng)，生成氮?dú)夂退?，化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
[0051 ] 4ΝΗ3+2θ3 = = = = = 2N2+6H20
[0052]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型可以根據(jù)權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0053]車間含氨氮廢水經(jīng)企業(yè)內(nèi)沉淀池分離出無(wú)懸浮物和顆粒沉淀物的清水后調(diào)整好酸堿度，集中送往廢水集中池內(nèi)；本實(shí)用新型系統(tǒng)中的廢水均來(lái)自于廢水集中池600。
[0054]圖2中曝氣降解塔100內(nèi)的工作過(guò)程如下:
[0055]廢水經(jīng)進(jìn)水栗5連續(xù)的栗入曝氣降解塔100內(nèi)，當(dāng)達(dá)到液位計(jì)8的最低水位后開(kāi)啟曝氣降解塔100外的臭氧發(fā)生器，通過(guò)曝氣盤(pán)12將臭氧輸入氧化反應(yīng)下方區(qū)14內(nèi)，同時(shí)啟動(dòng)塔內(nèi)抽風(fēng)機(jī)6，通過(guò)調(diào)整裝置61調(diào)整好抽風(fēng)機(jī)6轉(zhuǎn)速，保證氣水平衡。臭氧與廢水中的含氨氮化合物進(jìn)行催化氧化反應(yīng)生成游離氨，游離氨與未反應(yīng)完的臭氧氣體從水中溢出，再混合后進(jìn)一步反應(yīng)生成氮?dú)馀c水，氮?dú)馀c剩余的臭氧氣體(以及從縫隙中進(jìn)入的少量空氣)被抽風(fēng)機(jī)6向上抽，依次經(jīng)過(guò)氣水混合區(qū)13、氣水分離區(qū)16，最后經(jīng)出氣孔11排出，向上走動(dòng)的剩余臭氧氣體在經(jīng)過(guò)氣水混合區(qū)13時(shí)，可與波紋填料上粘附的廢水反應(yīng)，由于分水器3上表面一般設(shè)置為封閉的，因而其對(duì)抽風(fēng)機(jī)6的抽力有阻擋作用，使得臭氧氣體在氣水混合區(qū)13的停留時(shí)間足夠長(zhǎng)，反應(yīng)充分，最后殘留的外排臭氧氣體量很少。下流水的水位達(dá)到液位計(jì)8的中高點(diǎn)時(shí)，控制器開(kāi)啟回水閥門(mén)51調(diào)整循環(huán)流量，以平衡水位，當(dāng)水位高于設(shè)定值時(shí)，控制器開(kāi)啟出水口 15的出水閥門(mén)151，將處理完的水排出，當(dāng)出水口 15排出的水不達(dá)標(biāo)時(shí)，控制器關(guān)閉出水閥門(mén)151，同時(shí)打開(kāi)回水閥門(mén)51，水被進(jìn)水栗5再次栗入曝氣降解塔100內(nèi)，循環(huán)處理。
[0056]圖1所示流程圖中含氨氮廢水的處理具體包括:
[0057]I)開(kāi)啟水栗800，將廢水從廢水集中池600栗入射流混合器300，開(kāi)啟與射流混合器300連通的臭氧發(fā)生器向其中注入臭氧，使得廢水與臭氧在其中高效混合并反應(yīng)；
[0058]2)水體在射流混合器300中經(jīng)過(guò)氣水混合后自流到催化塔400中進(jìn)行催化反應(yīng)；
[0059]3)催化反應(yīng)后的水體進(jìn)入超聲混合器200，同時(shí)給超聲混合器中注入臭氧，在超聲混合器200中超聲空化破解后的水體進(jìn)入氧化塔500;
[0060]4)待氧化塔500的水位達(dá)到其液位計(jì)中部時(shí)開(kāi)啟水栗，將水栗入曝氣降解塔100，當(dāng)曝氣降解塔100內(nèi)水位達(dá)到其液位計(jì)低點(diǎn)時(shí)，開(kāi)啟臭氧發(fā)生器給曝氣降解塔內(nèi)注入臭氧；[0061 ] 5)待曝氣降解塔100內(nèi)水位達(dá)到其液位計(jì)高點(diǎn)時(shí)，打開(kāi)排水閥進(jìn)行排水；
[0062]6)此時(shí)設(shè)備進(jìn)入自動(dòng)處理程序。
[0063]圖1中的流量計(jì)主要是為控制入曝氣降解塔100的廢水流量和射流混合器300的廢水流量，出水口流量計(jì)為處理達(dá)標(biāo)后控制排放水量。
[0064]在本實(shí)用新型中的超聲混合器200中，水體中的微氣泡進(jìn)行空化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)釋放的局部高溫高壓可以裂斷雜質(zhì)分子的化學(xué)鍵，同時(shí)產(chǎn)生羥基氫氧根自由基，氫氧根是一種氧化能力很強(qiáng)且無(wú)選擇性氧化的廣譜氧化劑。經(jīng)超聲空化后，廢水進(jìn)入曝氣降解塔100，臭氧氧化反應(yīng)降解氨氮，比僅使用曝氣降解塔100的處理系統(tǒng)的氨氮處理效率提高40%以上，且處理其它污染物的效果更好，系統(tǒng)中排放出的氣體更加適應(yīng)環(huán)境要求，減少了曝氣降解塔的級(jí)數(shù)，縮短了反應(yīng)時(shí)間，減少了設(shè)備投資，解決了原系統(tǒng)設(shè)備不能綜合處理水體中各種污染物的難題。
[0065]本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)在應(yīng)用時(shí)，氧化鐵紅廢水中原氨氮濃度21200mg/L，經(jīng)過(guò)本實(shí)用新型所述系統(tǒng)處理后的含氨氮廢水，其各種不同污染物含量均完全可以達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)及工業(yè)園區(qū)污水處理廠的入水標(biāo)準(zhǔn)要求。具體參數(shù)為:COD S 120mg/L，BOD ^ 60mg/L，SS S 50mg/L，pH值6-9，氨氮 S 30mg/L。且同樣按每小時(shí)處理50噸廢水計(jì)，本實(shí)用新型系統(tǒng)僅需占地200m2以內(nèi)。
[0066]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含氨氮的廢水處理系統(tǒng)，包括曝氣降解塔(100)以及位于其廢水流向上游的超聲混合器(200)，所述超聲混合器(200)包括混合容器和超聲波發(fā)生器，所述混合容器上包含使得廢水與臭氧在容器中混合并反應(yīng)的廢水入口和臭氧入口，混合容器上還包含廢水出口；超聲混合器(200)中排出的廢水直接或間接進(jìn)入所述曝氣降解塔(100)中，所述曝氣降解塔(100)自上而下依次包括出氣孔(11)、抽風(fēng)機(jī)(6)、分水器(3)、氧化反應(yīng)段(10)以及曝氣盤(pán)(12)，所述曝氣盤(pán)(12)外接臭氧源用于向曝氣降解塔(100)中提供臭氧，所述分水器(3)與曝氣降解塔的進(jìn)水管(4)連接用于向曝氣降解塔中提供廢水，在曝氣降解塔(100)中廢水自上而下且臭氧自下而上流動(dòng)，且二者在氧化反應(yīng)段(10)中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氮?dú)?，所述抽風(fēng)機(jī)(6)將曝氣降解塔中產(chǎn)生的氮?dú)獬槌霾某鰵饪?11)處排出曝氣降解塔外。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化反應(yīng)段(10)包括在上的氣水混合區(qū)(13)和在下的氧化反應(yīng)下方區(qū)(14)，所述氣水混合區(qū)(13)和氧化反應(yīng)下方區(qū)(14)分體設(shè)置使得二者間存在縫隙而在抽風(fēng)機(jī)(6)的作用下可從此處向曝氣降解塔中提供空Ho3.根據(jù)權(quán)利要求2所述廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氣水混合區(qū)(13)中含有用于增大氣液反應(yīng)的接觸面積的填料(2)，所述氧化反應(yīng)下方區(qū)(14)中不設(shè)填料。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，在所述縫隙處設(shè)置進(jìn)氣過(guò)濾網(wǎng)(7)以向曝氣降解塔中提供潔凈空氣。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述抽風(fēng)機(jī)(6)上連接有調(diào)速裝置(61)用于控制抽風(fēng)機(jī)(6)和出氣孔(11)向曝氣降解塔外排氣的速度。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任意一項(xiàng)所述廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲混合器(200)的上游還連接有射流混合器(300)，所述射流混合器(300)包含射流器、廢水入口、臭氧入口和廢水出口，用于廢水和臭氧在射流器中高效混合。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，在所述射流混合器(300)和超聲混合器(200)之間還設(shè)置有催化塔(400)，所述催化塔(400)包含廢水入口和廢水出口，以及包含催化化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的催化裝置，所述催化塔(400)上并不單獨(dú)設(shè)置氣體出口和氣體入口；在所述超聲混合器(200)和曝氣降解塔(100)之間還設(shè)置有氧化塔(500)，所述氧化塔(500)包含廢水入口和廢水出口，且所述氧化塔(500)上并不單獨(dú)設(shè)置氣體出口和氣體入口。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述曝氣降解塔(100)的底部設(shè)置有出水口(I5)，出水口外設(shè)有出水閥門(mén)(151);且在所述曝氣降解塔(100)的抽風(fēng)機(jī)(6)與分水器(3)之間以及分水器(3)與氧化反應(yīng)段(10)之間共同形成氣水分離區(qū)(16);所述曝氣盤(pán)(12)與設(shè)置在曝氣降解塔(100)外的臭氧發(fā)生器連接，且在臭氧進(jìn)氣管道上設(shè)置有進(jìn)氣閥門(mén)(121);所述進(jìn)水管(4)在曝氣降解塔外與進(jìn)水栗(5)連接，曝氣降解塔底部另連接有與進(jìn)水栗(5)連通的回水管(52)，回水管上設(shè)有回水閥門(mén)(51);在曝氣降解塔的氧化反應(yīng)下方區(qū)(14)內(nèi)設(shè)有檢測(cè)曝氣降解塔內(nèi)液面高度的液位計(jì)(8)。9.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任意一項(xiàng)所述廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)中包括兩個(gè)或多個(gè)曝氣降解塔(100)。10.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任意一項(xiàng)所述廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲波發(fā)生器發(fā)出的超聲波的頻率為27?30KHz，且臭氧源中臭氧的濃度為93 %以上。
【文檔編號(hào)】C02F9/08GK205420036SQ201620203937
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月16日
【發(fā)明人】江京華, 章捷
【申請(qǐng)人】湖南京明環(huán)?？萍加邢薰?br>