申请日2017.11.26
公开(公告)日2018.03.02
IPC分类号C02F3/30; C02F1/30
摘要
本发明公开了一种环保废水脱氮处理装置，包括脱氮反应管、曝气管和微波反应箱，脱氮反应管上方设置有搅拌电机，搅拌电机内部同轴设置有搅拌桨，搅拌桨贯穿脱氮反应管，搅拌电机两侧对称安装有反应气体回收口，脱氮反应管内部填充反应填料，脱氮反应管的一侧贯穿有L型曝气管，脱氮反应管的另一侧设置有进水口，脱氮反应管下方设置有出水口，脱氮反应管贯穿微波反应箱，微波反应箱内部设置有若干台微波发生器，微波发生器上方设置有微波能量输出器，微波能量输出器下方连接有磁铁;本发明具有投资省、运行费用低、设备占地面积小、处理效率高、管理方便等优势，该设备具有良好的市场应用和产业化前景。
摘要附图
权利要求书
1.一种环保废水脱氮处理装置，包括脱氮反应管(3)、曝气管(5)和微波反应箱(10)，其特征在于，脱氮反应管(3)上方设置有搅拌电机(1)，搅拌电机(1)内部同轴设置有搅拌桨(16)，搅拌桨(16)贯穿脱氮反应管(3)，搅拌电机(1)两侧对称安装有反应气体回收口(2)，脱氮反应管(3)内部填充反应填料(7)，脱氮反应管(3)的一侧贯穿有L型曝气管(5)，脱氮反应管(3)的另一侧设置有进水口(8)，脱氮反应管(3)下方设置有出水口(11)，脱氮反应管(3)贯穿微波反应箱(10)，微波反应箱(10)内部设置有若干台微波发生器(6)，微波发生器(6)上方设置有微波能量输出器(12)，微波能量输出器(12)下方连接有磁铁(13)，磁铁(13)下方通过电解液连接有阳极(15)，微波发生器(6)下方连接有阴极与灯丝引线(14)。
2.根据权利要求1所述的一种环保废水脱氮处理装置，其特征在于：反应填料(7)包括硝化污泥、厌氧氨氧化污泥和羟胺，且羟胺以3～5天/次的频率投入脱氮反应管(3)内。
3.根据权利要求1所述的一种环保废水脱氮处理装置，其特征在于：曝气管(5)是膜片管式微孔曝气器，且内部膜片采用橡胶材料，膜上有微小自闭孔。
4.根据权利要求1所述的一种环保废水脱氮处理装置，其特征在于：曝气管(5)和进水口(8)的端口处分别连接有鼓风机(5)和进水泵(9)，且鼓风机(5)和进水泵(9)均通过电线连接外部电源。
5.根据权利要求1所述的一种环保废水脱氮处理装置，其特征在于：搅拌桨(16)下方通过不锈钢螺钉安装有搅拌扇叶，且搅拌桨(16)外端面设置为螺纹状。
6.根据权利要求1所述的一种环保废水脱氮处理装置，其特征在于：反应气体回收口(2)端口处安装有紧急排气阀。
7.根据权利要求1所述的一种环保废水脱氮处理装置，其特征在于：脱氮反应管(3)管体是采用玻璃制成，且玻璃是硼硅酸盐玻璃。
8.根据权利要求1所述的一种环保废水脱氮处理装置及其使用方法，其特征在于：微波反应箱(10)与脱氮反应管(3)接触的缝隙部位设置有微波泄漏防护装置。
9.根据权利要求1所述的一种环保废水脱氮处理装置，其特征在于：废水脱氮处理过程中脱氮反应管(3)内部的溶解氧的浓度为0.1～1mg/L，脱氮反应管(3)的运行温度为30～35℃。
10.根据权利要求1所述的一种环保废水脱氮处理装置的使用方法，其特征在于：
S1：在脱氮反应管(3)中加入硝化污泥、厌氧氨氧化污泥和羟胺，且羟胺以3～5天/次的频率投入脱氮反应管(3)内;
S2：启动鼓风机(4)、搅拌电机(1)和进水泵(9)，通过进水泵(9)给脱氮反应管(3)给进废水，利用鼓风机(4)将空气输送到曝气管(5)中，以气泡形式弥散逸出，在气液界面把氧气溶入废水中，进行气液混合;
S3：再通过搅拌电机(1)与搅拌桨(16)之间的同轴连接，带动搅拌桨(16)高速旋转，与此同时，开启微波发生器(6)，通过内部的阴极与灯丝引线(14)连接阴极与灯丝，通过阳极(15)与磁铁(13)的电极反应产生微波，并通过微波能量输出器(12)进行输出;
S4：对脱氮反应管(3)内的反应物料进行脱氮和杀菌处理，脱氮后废水氨氮浓度显著降低，反应完毕后，鼓风机(4)、搅拌电机(1)、进水泵(9)和微波发生器(6)停止运行，使得污泥进行沉淀，上清液由出水口(11)排出。
说明书
一种环保废水脱氮处理装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种废水脱氮技术，具体为一种环保废水脱氮处理装置及其使用方法。
背景技术
氮素污染会造成水体的富营养化，且随着我国城镇化和工业化的迅速发展，该问题日益严峻并引发了多次公共环境安全事件。为此，近年来国家陆续颁布并实施了新的污水排放标准，其中尤其提高了氨氮的排放要求，并首次对出水总氮进行了限定。物理化学脱氮技术主要包括有折点氯化法、化学沉淀法、吸附法、离子交换法、吹脱法和气提法、液膜法、电渗析法、催化湿式氧化法等。虽然以上很多方法都能有效地去除水中的氮，但都存在着一些不足。折点氯化法直接利用氯气的氧化作用去除废水中的氨氮，当氨氮浓度高时氯投加量大，运行费用高，而且当废水中存在有机物时，存在生产有机氯二次污染的风险;化学沉淀法主要利用氨的某些复合盐的难溶性将氨沉淀去除，当氨氮浓度较高时，同样存在加药量大的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保废水脱氮处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保废水脱氮处理装置及其使用方法，包括脱氮反应管、曝气管和微波反应箱，脱氮反应管上方设置有搅拌电机，搅拌电机内部同轴设置有搅拌桨，搅拌桨贯穿脱氮反应管，搅拌电机两侧对称安装有反应气体回收口，脱氮反应管内部填充反应填料，脱氮反应管的一侧贯穿有L型曝气管，脱氮反应管的另一侧设置有进水口，脱氮反应管下方设置有出水口，脱氮反应管贯穿微波反应箱，微波反应箱内部设置有若干台微波发生器，微波发生器上方设置有微波能量输出器，微波能量输出器下方连接有磁铁，磁铁下方通过电解液连接有阳极，微波发生器下方连接有阴极与灯丝引线。
优选地，反应填料包括硝化污泥、厌氧氨氧化污泥和羟胺，且羟胺以3～5天/次的频率投入脱氮反应管内，克服了目前一体化脱氮反应器中存在的在长期运行下，硝化细菌在与厌氧氨氧化菌的竞争中逐渐占据优势，造成硝酸盐积累，以及抗冲击和稳定性差、恢复能力弱的问题，其脱氮负荷较高、长期运行稳定性强，在受到强烈抑制后仍具有很强的恢复能力，从而能实现经济高效脱除总氮。
优选地，曝气管是膜片管式微孔曝气器，且内部膜片采用橡胶材料，膜上有微小自闭孔，工作时曝气管的微孔在空气压力下会自动张开，空气就进入池中进行充氧;如果压力消失，曝气管的微孔就会自动闭合，防止水倒灌流入微孔中。
优选地，曝气管和进水口的端口处分别连接有鼓风机和进水泵，且鼓风机和进水泵均通过电线连接外部电源，便于加快废水和空气给进的速度。
优选地，搅拌桨下方通过不锈钢螺钉安装有搅拌扇叶，且搅拌桨外端面设置为螺纹状，加大搅拌桨与反应物料的面积，提高反应速度。
优选地，反应气体回收口端口处安装有紧急排气阀，发生紧急情况时，作为过压排气口或紧急情况排气口，实现本发明的多功能性与实用性。
优选地，脱氮反应管管体是采用玻璃制成，且玻璃是硼硅酸盐玻璃，利于观察反应过程，且化学延展性好。
优选地，微波反应箱与脱氮反应管接触的缝隙部位设置有微波泄漏防护装置，可防止微波泄漏污染环境和损害人的身体。
优选地，废水脱氮处理过程中脱氮反应管内部的溶解氧的浓度为0.1～1mg/L，脱氮反应管的运行温度为30～35℃，提供最佳反应环境。
优选地，一种环保废水脱氮处理装置，包括以下步骤：
S1：在脱氮反应管中加入硝化污泥、厌氧氨氧化污泥和羟胺，且羟胺以3～5天/次的频率投入脱氮反应管内;
S2：启动鼓风机、搅拌电机和进水泵，通过进水泵给脱氮反应管给进废水，利用鼓风机将空气输送到曝气管中，以气泡形式弥散逸出，在气液界面把氧气溶入废水中，进行气液混合;
S3：再通过搅拌电机与搅拌桨之间的同轴连接，带动搅拌桨高速旋转，与此同时，开启微波发生器，通过内部的阴极与灯丝引线连接阴极与灯丝，通过阳极与磁铁的电极反应产生微波，并通过微波能量输出器进行输出;
S4：对脱氮反应管内的反应物料进行脱氮和杀菌处理，脱氮后废水氨氮浓度显著降低，反应完毕后，鼓风机、搅拌电机、进水泵和微波发生器停止运行，使得污泥进行沉淀，上清液由出水口排出;
S5：重复上述步骤，继续运行若干个周期进行所述废水脱氮处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置的搅拌电机，能够给搅拌桨提供充足的动力，使脱氮反应管内的反应填料能够进行充分的反应，大大提高了废水与反应填料的接触面积，提高反应效率，且通过设置的反应气体回收口，能够便捷的对反应过后的氨气进行收集，避免气体的浪费，同时反应气体回收口端口处可设置紧急排气阀，发生紧急情况时，作为过压排气口或紧急情况排气口，实现本发明的多功能性与实用性。
2、本发明通过微波反应箱内设置的若干台微波发生器，可以使废水脱氮后微波处理后达到生活回用水标准，可再生利用于补充地下水源、工业用水、农业用水、城镇杂用水(园林绿化、冲厕、街道清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防)等，若进一步深度处理可达到目前城市自来水标准，本发明为我国高浓度氨氮工业废水的脱氮处理提供了一种经济高效的物化处理新设备，脱氮后废水氨氮浓度显著降低，有利于后续生化处理。与现有的废水脱氮工艺比较具有投资省、运行费用低、设备占地面积小、处理效率高、管理方便等优势，该设备具有良好的市场应用和产业化前景，结构简单，处理效果好，污染小且成本低。
3、本发明通过硝化污泥和低活性的絮状厌氧氨氧化污泥，通过长期间歇地投加羟胺的方式，选择性地抑制硝化细菌的生长与活性，同时促进氨氧化菌与厌氧氨氧化菌的活性;脱氮反应管通过调节排水比的方式实现对含高浓度氨氮进水的稀释，以使得脱氮反应管内氨氮浓度在合适的范围内，不造成对短程硝化与厌氧氨氧化的抑制，改善硝酸盐积累的现象，使脱氮反应管内的脱氮效果迅速恢复。