申请日2010.05.18
公开(公告)日2010.12.22
IPC分类号C02F9/04
摘要
本实用新型涉及一种高浓度氨氮废水处理成套装置，它包括溶解溶药箱、废水稳流导流筒、砂石交换清洗器、滤料、挡砂布水器、砂石气提管、空气压缩机输出管、空气输入管、监测探头与自动控制系统等。本发是可处理物化、生化法无法处理的高浓度氨氮废水，同时可避免其它方法处理高氨氮废水时，需加碱、加酸、加温来达到处理效果的缺点，既降低了运行成本，又节省了占地面积。饱和后的滤料经粉碎后可作为植物作缓释肥料，整个设备运行至滤料回收利用无二次污染。
权利要求书
1.一种自洁式氨氮废水处理成套装置，其特征是它包括：
一用于将絮凝剂按比例溶解的溶解溶药箱(01);
一用于将溶解溶药箱(01)溶解液按比例与氨氮废水混合后输出的泵(02);
一垂直安装在筒体(019)内的导流稳流筒(03)，该导流稳流筒(03)的输入端与泵(02)的输出端连接，导流稳流筒(03)的下端与安装在筒体(019)中的挡砂布水器(04)连接，将含有溶解液的氨氮废水均匀布撒在布水器(04)上，布水器(04)固定于筒体(019)中;
一用于与空气压缩机输出管(05)相连的压缩空气输入管(06);压缩空气输入管(06)插装在导流稳流筒(03)中，压缩空气输入管(06)中插装有沸石导流管(08)，压缩空气输入管(06)和沸石导流管(08)的下端插入布水器(04)下方的筒体(019)中，它们的上端位于自清洗室(09)内，导流稳流筒(03)、沸石导流管(08)和压缩空气输入管(06)为位于筒体(019)中的外、中、内三根相互套装的套管结构;所述的自清洗室(09)位于筒体(019)上部的清水区中;
一用于氨氮交换的滤料沸石层(07)，该滤料沸石层(07)装填在筒体(019)内，滤料沸石层(07)位于自清洗室(09)的下部且其上端面不超出导流稳流筒(03)的进水端;筒体(019)下部的沸石在压缩空气输入管(06)中的压缩空气挤压下从沸石导流管(8)中上升进入自清洗室(09)中，沸石上升时通过气流与管壁相互碰撞、磨擦，沸石上粘结的污物自动脱落，当沸石从位于自清洗室(09)中的一端流出在重力的作用下下沉，流出自清洗室(09)时与从自清洗室(09)下部逆流而上的清水水力摩擦再次将沸石上粘结的污物分离，沸石下沉至筒体(019)中的沸石层(07)上，自清洗室中的污水从其上部的污水溢流堰(020)流出，经过低于沸石导流管(08)上端的排污管(010)排出筒体(019)外，如此循环达到利用被处理后的清水实现沸石清洗循环利用的目的;
一安装在筒体(019)内最上部的外排处理出水溢流堰(011)，该外排处理出水溢流堰(011)连接有出水管(012)。
2.根据权利要求1所述的自洁式氨氮废水处理成套装置，其特征是它还包括：
一用于接纳经处理过的氨氮废水的中间集水调节池(013)，该中间集水调节池(013)的输入端与所述的出水管(012)相连;
一安装在中间集水调节池(013)内的用于检测水质浓度的监测探头(014)，该监测探头(014)与自动控制系统(015)相连;
一用于补充药剂溶药、搅拌的补充溶解溶药箱(016)，补充溶解溶药箱(016)的输出与定量投加器(017)相连，受控于自动控制系统(015)的定量投加器(017)的输出端与中间集水调节池(013)相连接;
一位于筒体(019底部的)用于更换滤料的放空口及盖板(018)。
3.根据权利要求1所述的自洁式氨氮废水处理成套装置，其特征是所述的滤料沸石层(07)的高度为1-3米。
4.根据权利要求1所述的自洁式氨氮废水处理成套装置，其特征是所述的布水器(04)为多层圆伞形结构，且最上面的圆伞的直径最小。
5.根据权利要求1所述的氨氮废水处理成套装置，其特征是所述的筒体(019)的下部呈圆锥形结构。
6.根据权利要求1所述的自洁式氨氮废水处理成套装置，其特征是自清洗室(09)的污水排污口(010)低于外排处理出水溢流堰(011)的距离不小于0.8米。
说明书
自洁式氨氮废水处理成套装置
技术领域
本实用新型涉及一种废水处理设备，尤其是一种无需进行PH值调整即可达到排污要求的氨氮废水处理设备，具体地说是一种过滤介质能自洁的自洁式氨氮废水处理成套装置。
背景技术
目前，随着世界人口的增长和工、农业及畜牧业的迅速发展，尤其是石油、化工、食品加工、畜牧、垃圾渗滤液、化纤、合成氨及尿素等生产厂所排放的废水，其成份复杂、且氨氮含量高，如不加处理而直接排入江、河、湖、海，将会把水体中的鱼类及水生物有毒害作用，甚至大量死亡，同时致使湖泊退化、变浅、干枯、直至消失。而当其物质反应，如：胺生成亚硝胺是强致癌物质。另外经氯消毒的净中也有存在(卤乙腈)。
由于废水的来源不一，氨氮废水的种类、浓度、特性也各异，所以，排入水体中的氨氮主要为无机氮和有机氮。
1、无机氮：
无机氮分氨态氮(氨氮)和硝态氮。
(1)氨态氮含游离氨态氮NH3-N，和铵盐态氮NO4--N。
(2)硝态氮含硝酸盐态氮NO3--N，和亚硝酸盐态氮NO2--N。
2、有机氮：
有机氮包括尿素、氮基酸、蛋白质、核酸、尿酸、脂肪胺、有机碱、氨基糖等。
常用的氨氮废水处理方法及设备主要有：
一、中和法：
优点：
中和法是处理当含氨氮浓度大于2000mg/时，用硫酸来中和生成硫铵而回收利用，变废为宝。不需回收的碱性废水，则用酸性废水或酸性废气进行中和。
缺点：
1、当水质、水量波动较大时，需设较大的调节池调节。
2、酸、碱不平衡，则需大量的酸进行中和调节。
3、中和调节后生成盐类将产生二次污染。
二、化学沉淀法。
优点：
1、化学沉淀法适用于高浓度氨氮废水，尤其是含有对微生物有害的物质的废水，脱氮率为85-90%。工艺简单。
2、沉淀物质可作农作物肥料。
缺点：
1、沉淀剂的投药量大，运行成本高，最佳比例为Mg2+∶NH4+∶PO43-=1∶1∶1
2、当溶液中PH太高时，NH3的挥发进入大气将造成二次污染。
3、沉淀时间在3小时以上才有理想的处理效果。
三、空气吹脱蒸气汽提法。
优点：
1、该工艺设备简单，效率高，投资省。
2、高浓度的氨氮废水经吹脱或汽提后，用洗涤回收硫酸铵。
缺点：
1、需消耗一定量的碱或石灰，产生大量溶解性固体将造成造成二次污染。
2、吹脱、汽提塔容易结垢、堵塞。
3、受环境温度的限制，环境温度为零度时，吹脱无法正常运行。
4、功耗大，汽、液比为：2000～3600m3/m3。
四、折点氯化法
适应低浓度氨氮废水处理，且成本高，储运要求高。
五、离子交换法。
优点：
1、该方法NH4+去除率高，操作方便，设备简单。
2、当废水中含有对微生物有害的物质时，采用生物处理无法达到效果，则离子交换法能有效地去除氨氮。
缺点：
1、交换剂用量大，交换剂的再生液需再次脱氨氮。
2、当废水中的悬浮物>40mg/L时，须预处理，否则交换剂易堵塞。
由此可见，现有的各类污水处理方法均存在各种缺点，有着极大的局限性，而且易造成二次环境污染。
六、A/O法
优点：
1、通过生物还原作用将氨(NH4-N)氧化为亚硝酸盐(NO2-N)及亚硝酸盐被氧化为硝酸盐(NO3-N)这一两阶段的生物过程。
2、亚硝酸盐还原为一氧化氮，一氧化氮还原为一氧化二氮，一氧化二氮还原为氮。
3、生物脱氮过程中，电子供体通常来源于(1)废水中的可生物降解的溶解性化学需氧量(bsCOD).(2)内源代谢中所产生的bsCOD。(3)外源物质如甲醇或醋酸盐。
4、工艺成熟，处理效果好。
缺点：
1、当碳源物质不足时，需加甲醇或醋酸盐。
2、功耗大，运行费用高。
3、进入A/O系统的氨氮受内源物质的控制。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的氨氮废水处理设备均需进行PH值整，且存在投资大、占地面积大、处理效果不理想，运行成本高的问题，设计一种无需进行PH值调整可直接进行处理(PH值4～11)，且处理效果好、节能、无二次污染的氨氮废水处理成套装置。
本实用新型的技术方案是：
一种自洁式氨氮废水处理成套装置，其特征是它包括：
一用于将絮凝剂按比例溶解的溶解溶药箱01;
一用于将溶解溶药箱01溶解液按比例与氨氮废水混合后输出的泵02;
一垂直安装在筒体019内的导流稳流筒03，该导流稳流筒03的输入端与泵02的输出端连接，导流稳流筒03的下端与安装在筒体019中的挡砂布水器04连接，将含有溶解液的氨氮废水均匀布撒在布水器04上，布水器04固定于筒体019中;
一用于与空气压缩机输出管05相连的压缩空气输入管06;压缩空气输入管06插装在导流稳流筒03中，压缩空气输入管06中插装有沸石导流管08，压缩空气输入管06和沸石导流管08的下端插入布水器04下方的筒体019中，它们的上端位于自清洗室09内，导流稳流筒03、沸石导流管08和压缩空气输入管06为位于筒体019中的外、中、内三根相互套装的套管结构;所述的自清洗室09位于筒体019上部的清水区中;
一用于氨氮交换的滤料沸石层07，该滤料沸石层07装填在筒体019内，滤料沸石层07位于自清洗室09的下部且其上端面不超出导流稳流筒03的进水端;筒体019下部的沸石在压缩空气输入管06中的压缩空气挤压下从沸石导流管8中上升进入自清洗室09中，沸石上升时通过气流与管壁相互碰撞、磨擦，沸石上粘结的污物自动脱落，当沸石从位于自清洗室09中的一端流出在重力的作用下下沉，流出自清洗室09时与从自清洗室09下部逆流而上的清水水力摩擦再次将沸石上粘结的污物分离，沸石下沉至筒体019中的沸石层07上，自清洗室中的污水从其上部的污水溢流堰020流出，经过低于沸石导流管08上端的排污管010排出筒体019外，如此循环达到利用被处理后的清水实现沸石清洗循环利用的目的;
一安装在筒体019内最上部的外排处理出水溢流堰011，该外排处理出水溢流堰011连接有出水管012。
本实用新型的氨氮废水处理成套装置还包括：
一用于接纳经处理过的氨氮废水的中间集水调节池013，该中间集水调节池013的输入端与所述的出水管012相连;
一安装在中间集水调节池013内的用于检测水质浓度的监测探头014，该监测探头014与自动控制系统015相连;
一用于补充药剂溶药、搅拌的补充溶解溶药箱016，补充溶解溶药箱016的输出与定量投加器017相连，受控于自动控制系统015的定量投加器017的输出端与中间集水调节池013相连接;
一位于筒体019底部的用于更换滤料的放空口及盖板018。
所述的滤料沸石层07的高度为1-3米。
所述的布水器04为多层圆伞形结构，且最上面的圆伞的直径最小。
所述的筒体019的下部呈圆锥形结构。
自清洗室09的污水排污口010低于外排处理出水溢流堰011的距离不小于0.8米。
本实用新型的有益效果：
1、构思巧妙、设计新颖
本实用新型集自动布水、自动清污(洗)、生物再生之功能。由于吸附、交换、生物反应后的滤料氨氮含量高，为生物菌繁殖、生长提供了有利条件，且不受环境温度的影响，更适应于北方地区。
2、能耗小，运行费用低：
本实用新型在脱氮时无需加碱(石灰)或加酸来调整PH值，运行故障率低。同时能耗为传统工艺设备的五分之一。当进水悬浮物≤120时，无需加絮凝剂，当处理效率为90%时无需添加任何药剂。
3、处理效果好，无二次污染：
当废水氨氮≥500mg/l时，氨氮的去除率为99%以上，CODcr、BOD5的去除率为50%以上，悬浮物的去除率为98%以上，出水稳定，最终饱和的滤料可作缓释肥，因其营养成份比其它可溶性肥料的释放率慢，所以肥效高，且不灼烧农作物。当PH值6～9时，无需加酸加碱调整，更没有气体外溢、无二次污染。
4、投资省、见效快：
本实用新型的建筑物只需集水调节池和设备基础。本实用新型设备的材料全部选用不锈钢材质，也可用钢混结构。具体材质由用户选购。调试周期短、出水水质好。
5、维护简单，易操作管理：
本实用新型的配套设施为：进水泵、空压机、阀门、流量计等，按常规定期保养即可。与同类工艺设备比较：无需加碱、加酸，所以无需用高要求的储运设备。安全系数高。
6、生、物结合，优化组合：
本实用新型可根据水质，采用絮凝、过滤、吸附、交换或直接吸附、交换，再由微生物再生滤料进行组合处理。达到多相互补、良性循环的一种优化组合，最终饱和的滤料，根据出水水质判断滤料增投或外排替换。
本实用新型通过自清洗室的作用可实现沸石(滤砂)的自清洁，提高了污水处理效率。