申请日2018.08.20
公开(公告)日2018.11.30
IPC分类号C02F9/04; C02F101/16
摘要
本发明公开了一种河道应急去除高氨氮废水处理方法，其包括如下步骤：调节中和处理;初沉处理;氧化处理;二沉处理;吹脱处理;折点氯化处理;脱氯处理;净水处理等，使废水快速、高效、低成本的去除氨氮，达标后排放。发明还公开了实施上述方法的河道应急去除高氨氮废水处理设备。本发明采用高效吹脱联合折点氯化法处理高氨氮废水，达到快速、高效、低成本应急脱除氨氮的目的，其处理后的出水水质可达到污水综合排放标准一级标准。与传统的A‑O生化脱氨工艺及设备相比，本发明运行稳定、操作易控制，成本低，适合于快速、高效的应急处理各种河道高氨氮废水。
权利要求书
1.一种河道应急去除高氨氮废水处理方法，其特征在于，其包括如下步骤：
(1)调节中和处理：将调节中和池的进水管设置河道的上游，废水经汇聚后进入调节池，在池中加入碱液，废水与碱液充分反应，调节废水pH值在6至9，为后续工序创造条件，调节池出水自流至后续处理单元;
(2)初沉处理：废水经中和池进入沉淀池，水力停留时间30至60min，使废水反应后生成物Fe(OH)2大部分得以沉淀，减轻后续处理单元的处理负荷;
(3)氧化处理：废水经沉淀池进入氧化池，在氧化池设置风机做微孔曝气，使废水中的Fe(OH)2经氧化后生成Fe(OH)3沉淀物，再经沉淀后去除;
(4)二沉处理：废水经氧化池进入二次沉淀池，二次沉淀池作用是使废水反应后生成物Fe(OH)3大部分得以沉淀，减轻后续处理单元的处理负荷;
(5)吹脱处理：废水经二次沉淀池进入吹脱塔，由风机往吹脱塔吹入空气，通过气水充分接触起到降低氨氮污染物负荷的作用，经过处理后的废气采用硫酸喷淋吸收;
(6)折点氯化处理：废水经吹脱塔进入氯化池，在氯化池加入次氯酸钠，进行折点氯化去除废水中残留的氨氮，使废水中氨完全氧化为氮气;
(7)脱氯处理：废水经氯化池进入脱氯池，水力停留时间30至60min，去除污水中残余的次氯酸钠，废气由风机抽入净化塔处理后排放;
(8)净水处理：废水经脱氯池进行净水系统，净水系统由沉淀区与过滤器组成，废水先经过沉淀区去除废水中剩余的颗粒、悬浮物，沉淀后的水泵入过滤器，过滤之后净水系统排水管设置河道的下游进行达标排放。
2.根据权利要求1所述的河道应急去除高氨氮废水处理方法，其特征在于，所述步骤(1)还包括如下步骤：
(1.1)在调节池进水口设有格栅装置，同时在池中设置曝气搅拌装置，其作用是一方面起到降低污染物负荷的作用，另一方面通过搅拌曝气起到均和水质及与碱液充分反应。
3.根据权利要求2所述的河道应急去除高氨氮废水处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中的废水与碱液的质量比为：(3.15～4.05)：1。
4.根据权利要求1所述的河道应急去除高氨氮废水处理方法，其特征在于，所述步骤(5)还包括如下步骤：
(5.1)废水经二次沉淀池进入吹脱塔，由风机往吹脱塔吹入空气，通过气水充分接触起到降低氨氮污染物负荷的作用，经过处理后的废气采用硫酸喷淋吸收，避免造成二次污染。
5.根据权利要求1所述的河道应急去除高氨氮废水处理方法，其特征在于，所述步骤(6)中的在氯化池加入次氯酸钠时，运行控制加入的次氯酸钠与氨氮质量比为1：7，控制进水pH值在6～8。
6.根据权利要求1所述的河道应急去除高氨氮废水处理方法，其特征在于，所述步骤(6)还包括如下步骤：
(6.1)在氯化池中加入双氧水，废水与双氧水的质量比为：(3～3.5)：1，进一步去除污水中残余余氯，保证氨氮低于0.5mg/L，余氯0.4mg/L以下，再进入脱氯处理。
7.一种实施权利要求1至6之一所述方法的河道应急去除高氨氮废水处理装置，包括外框，其特征在于，所述设备外框内包括依次连接的调节中和池，初沉淀池，氧化池，二次沉淀池，吹脱塔，氯化池，脱氯池，净水系统;所述调节中和池的进水管设置河道的上游，所述净水系统的排水管设置河道的下游;所述调节中和池连接有碱液存储罐，所述氯化池连接有次氯酸钠溶液存储罐和双氧水存储罐。
8.根据权利要求7所述的河道应急去除高氨氮废水处理设备，其特征在于，所述氯化池连接有穿孔加药管，所述次氯酸钠溶液存储罐通过第一加药管与氯化池连接，所述第一加药管上安装有第一加药泵，所述双氧水存储罐通过第二加药管与穿孔加药管连接，所述第二加药管上安装有第二加药泵，第一加药泵和第二加药泵的均设置有阀门，所述氯化池为钢结构衬胶防腐，其内部均匀分布有隔板。
9.根据权利要求7所述的河道应急去除高氨氮废水处理设备，其特征在于，所述净水系统包括沉淀区和过滤器，沉淀区为钢混结构，半地下式;过滤器为钢结构，结构采用环氧煤沥青防腐。
10.根据权利要求7所述的河道应急去除高氨氮废水处理设备，其特征在于，所述调节中和池内设置有格栅装置和曝气搅拌装置;所述氧化池和吹脱塔内设置风机，所述吹脱塔内还设置有硫酸喷淋装置，所述吹脱塔为主体玻璃钢制。
说明书
一种河道应急去除高氨氮废水处理方法及设备
技术领域
本发明涉及河道环境污水处理技术领域，具体涉及一种河道应急去除高氨氮废水处理方法及设备。
背景技术
目前，废水的主要来源为生产工艺废水和地面冲洗废水，由于生产中大量使用铁屑、硝酸、硫醚而引起的，造成废水pH很低，废水中Fe离子、氨氮质量浓度很高。对废水水量、性质进行分析，对于其中Fe离子，主要采用调节pH、曝气氧化使其转化成Fe(OH)2和Fe(OH)3，从废水中分离出来;对于高氨氮，由于废水水量大，而COD较低，如采用A-O生物脱氮工艺，须补充大量有机碳，必将造成运行成本增大。且生化脱氮工艺控制要求高，需建造大规模构筑物，占地面积大。再者，生化系统的运行调试周期达数月之久，方能进入正常。
氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。动物性有机物的含氮量一般较植物性有机物为高。同时，人畜粪便中含氮有机物很不稳定，容易分解成氨。因此，水中氨氮含量增高时指以氨或铵离子形式存在的化合氮。自然地表水体和地下水体中主要以硝酸盐氮(NO3)为主，以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮受污染水体的氨氮叫水合氨，也称非离子氨。非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子，而铵离子相对基本无毒。国家标准Ⅲ类地面水，非离子氨氮的浓度≤1毫克/升。氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。目前当河道氨氮超标时，氨氮去除剂投放过程复杂，导致氨氮去除效率低、成本高，不适宜推广使用。目前的折点氯化一般应用于饮用水消毒，具有不受盐含量干扰，有机物含量越少氨氮处理效果越好，不产生污泥，处理效率高等优点。
为此，发明人针对河道水体应急污染处理实际操作，综合考虑部署时间、运输、成本、效果、运行管理等多方面因素，提出一种新的高效吹脱及折点氯化法来处理高氨氮废水的工艺及设备，以达到高效、快速、低成本的脱除氨氮的目的，且处理过程及设备不会对环境造成二次污染。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种河道应急去除高氨氮废水处理方法，采用高效吹脱及折点氯化法处理河道应急高氨氮污染或者废水，其中吹脱法用于脱除水中氨氮，即将气体通入水中，使气液相相互充分接触，使水中溶解的游离氨穿过气液界面向气相转移，再使用折点氯化法脱除氨氮，从而达到快速、高效、低成本脱除氨氮的目的。
本发明的目的还在于，提供一种河道应急去除高氨氮废水处理的设备，以实施采用高效吹脱+折点氯化法处理高氨氮废水方法，且运行稳定可靠、便于运输和快速部署，处理后的出水水质可达到污水综合排放标准一级标准。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种河道应急去除高氨氮废水处理方法，其特征在于，其包括如下步骤：
(1)调节中和处理：将调节中和池的进水管设置河道的上游，废水经汇聚后进入调节池，在池中加入碱液，废水与碱液充分反应，调节废水pH值在6至9，为后续工序创造条件，调节池出水自流至后续处理单元;
(2)初沉处理：废水经中和池进入沉淀池，水力停留时间30至60min，使废水反应后生成物Fe(OH)2大部分得以沉淀，减轻后续处理单元的处理负荷;
(3)氧化处理：废水经沉淀池进入氧化池，在氧化池设置风机做微孔曝气，使废水中的Fe(OH)2经氧化后生成Fe(OH)3沉淀物，再经沉淀后去除;
(4)二沉处理：废水经氧化池进入二次沉淀池，二次沉淀池作用是使废水反应后生成物Fe(OH)3大部分得以沉淀，减轻后续处理单元的处理负荷;
(5)吹脱处理：废水经二次沉淀池进入吹脱塔，由风机往吹脱塔吹入空气，通过气水充分接触起到降低氨氮污染物负荷的作用，经过处理后的废气采用硫酸喷淋吸收;
(6)折点氯化处理：废水经吹脱塔进入氯化池，在氯化池加入次氯酸钠，进行折点氯化去除废水中残留的氨氮，使废水中氨完全氧化为氮气;
(7)脱氯处理：废水经氯化池进入脱氯池，水力停留时间30至60min，去除污水中残余的次氯酸钠，废气由风机抽入净化塔处理后排放;
(8)净水处理：废水经脱氯池进行净水系统，净水系统由沉淀区与过滤器组成，废水先经过沉淀区去除废水中剩余的颗粒、悬浮物，沉淀后的水泵入过滤器，过滤之后净水系统排水管设置河道的下游进行达标排放。
作为本发明河道应急去除高氨氮废水处理方法进一步改进，所述步骤(1)还包括如下步骤：
(1.1)在调节池进水口设有格栅装置，同时在池中设置曝气搅拌装置，其作用是一方面起到降低污染物负荷的作用，另一方面通过搅拌曝气起到均和水质及与碱液充分反应。
作为本发明河道应急去除高氨氮废水处理方法进一步改进，所述步骤(1)中的废水与碱液的质量比为：(3.15～4.05)：1。
作为本发明河道应急去除高氨氮废水处理方法进一步改进，所述步骤(5)还包括如下步骤：
(5.1)废水经二次沉淀池进入吹脱塔，由风机往吹脱塔吹入空气，通过气水充分接触起到降低氨氮污染物负荷的作用，经过处理后的废气采用硫酸喷淋吸收，避免造成二次污染。
作为本发明河道应急去除高氨氮废水处理方法进一步改进，所述步骤(6)中的在氯化池加入次氯酸钠时，运行控制加入的次氯酸钠与氨氮质量比为1：7，控制进水pH值在6～8。
作为本发明河道应急去除高氨氮废水处理方法进一步改进，所述步骤(6)还包括如下步骤：
(6.1)在氯化池中加入双氧水，废水与双氧水的质量比为：(3～3.5)：1，进一步去除污水中残余余氯，保证氨氮低于0.5mg/L，余氯0.4mg/L以下，再进入脱氯处理;
一种河道应急去除高氨氮废水处理设备，包括设备外框，所述设备外框内包括依次连接的调节中和池，初沉淀池，氧化池，二次沉淀池，吹脱塔，氯化池，脱氯池，净水系统;所述调节中和池的进水管设置河道的上游，所述净水系统的排水管设置河道的下游;所述调节中和池连接有碱液存储罐，所述氯化池连接有次氯酸钠溶液存储罐和双氧水存储罐。
作为本发明河道应急去除高氨氮废水处理设备进一步改进，所述氯化池连接有穿孔加药管，所述次氯酸钠溶液存储罐通过第一加药管与氯化池连接，所述第一加药管上安装有第一加药泵，所述双氧水存储罐通过第二加药管与穿孔加药管连接，所述第二加药管上安装有第二加药泵，第一加药泵和第二加药泵的均设置有阀门，所述氯化池为钢结构衬胶防腐，其内部均匀分布有隔板。
作为本发明河道应急去除高氨氮废水处理设备进一步改进，所述净水系统包括沉淀区和过滤器，沉淀区为钢混结构，半地下式;过滤器为钢结构，结构采用环氧煤沥青防腐。
作为本发明河道应急去除高氨氮废水处理设备进一步改进，所述调节中和池内设置有格栅装置和曝气搅拌装置;所述氧化池和吹脱塔内设置风机，所述吹脱塔内还设置有硫酸喷淋装置，所述吹脱塔为主体玻璃钢制。
本发明的有益效果为：
(1)本发明河道应急去除高氨氮废水处理方法，废水经汇聚后进入调节池，然后经过中和沉淀、氧化沉淀，去除废水中的Fe离子，去除Fe离子后废水进入高效吹脱塔。高效吹脱塔利用吹脱法去除其中的氨氮，此法是利用废水中所含有的氨氮等挥发性物质的实际浓度和平衡浓度之间存在的差异，在碱性条件下用空气吹脱或者用蒸汽汽体，使废水中的游离氨氮、离子铵物质不断地以气相氨的形式挥发出来而到达除氨氮的目的。
(2)本发明河道应急去除高氨氮废水处理方法，在高效吹脱法的同时加入折点氯化法处理，在氯化池加入次氯酸钠，进行折点氯化去除废水中残留的氨氮，使废水中氨完全氧化为氮气。
(3)本发明河道应急去除高氨氮废水处理方法，余氯采用投加双氧水得到去除，最终出水保证氨氮低于0.5mg/L，余氯0.4mg/L以下再进入脱氯处理;形成二次脱氯处理，保证水体安全。
(4)本发明河道应急去除高氨氮废水处理设备，采用高效吹脱联合折点氯化法处理高氨氮废水，通过先进的物化工艺组合，达到快速、高效、低成本应急脱除氨氮的目的，其处理后的出水水质可达到污水综合排放标准一级标准。与传统的A-O生化脱氨工艺及设备相比，本发明运行稳定、操作易控制，成本低，适合于快速、高效的应急处理各种河道高氨氮废水。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。