申请日2017.08.07
公开(公告)日2018.08.10
IPC分类号C02F1/38; C02F1/52; C01B25/45
摘要
本实用新型公开了一种处理高氨氮废水的系统，包括氨氮废水槽，沉淀剂溶液槽，超重力反应器，第一液泵和第一进液管，第二液泵和第二进液管，用于控制第一水泵和第二水泵的流量控制器;超重力反应器内部包括丝网填料，下部设置有固液沉降分离斗，第一水泵用于抽取氨氮废水，第二水泵用于抽取沉淀剂溶液，超重力反应器上部设置有进液口，氨氮废水和沉淀剂溶液通过进液口进入超重力反应器内部，在丝网填料表面发生反应产生六水合磷酸铵镁晶体，通过重力沉降至分离斗的下部的固体排放口排出;超重力反应器上部包括液体溢流口，反应液面没过丝网填料层后，通过超重力离心作用，液体在丝网填料层周边沿反应器器壁向上流动，通过液体溢流口排出。
权利要求书
1.一种处理高氨氮废水的系统，其特征在于，包括氨氮废水槽，沉淀剂溶液槽，超重力反应器，第一液泵和第一进液管，第二液泵和第二进液管，用于控制第一水泵和第二水泵的流量控制器;其中：
超重力反应器内部包括丝网填料，下部设置有固液沉降分离斗，第一水泵用于抽取氨氮废水，第二水泵用于抽取沉淀剂溶液，超重力反应器上部设置有进液口，氨氮废水和沉淀剂溶液通过进液口进入超重力反应器内部，在丝网填料表面发生反应产生六水合磷酸铵镁晶体，通过重力沉降至分离斗的下部，固液沉降分离斗的下部包括固体排放口;超重力反应器上部包括液体溢流口，反应液面没过丝网填料层后，通过超重力离心作用，液体在丝网填料层周边沿反应器器壁向上流动，通过液体溢流口排出。
2.根据权利要求1所述的处理高氨氮废水的系统，其特征在于，超重力反应器的超重力离心水平为500至10000m·s-2。
3.根据权利要求2所述的处理高氨氮废水 的系统，其特征在于，超重力反应器的超重力离心水平为500至2000m·s-2。
4.根据权利要求2所述的处理高氨氮废水的系统，其特征在于，超重力反应器的超重力离心水平为2000至5000m·s-2。
5.根据权利要求2所述的处理高氨氮废水的系统，其特征在于，超重力反应器的超重力离心水平为5000至10000m·s-2。
6.根据权利要求1至5中任意一条所述的处理高氨氮废水的系统，其特征在于，所述处理高氨氮废水的系统还包括表面活性剂添加装置，所述表面活性剂添加装置连接沉淀剂溶液槽，或者直接连接超重力反应器。
说明书
一种处理高氨氮废水的系统
技术领域
本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及到一种处理高氨氮废水的系统，液-液超重力反应器将高氨氮废水与磷酸盐溶液、镁盐溶液混合后快速生成磷酸铵镁“鸟粪石”晶体，达到降低废水氨氮和回收氨氮再利用。
背景技术
利用微生物对废水进行处理的方法，在我国已经发展近乎成熟。其中厌氧发酵是目前普遍应用的废水处理手段，但在处理过程中出水中氨氮含量非常高。由于水中含有少量的镁离子和磷酸根离子，故在输送过程中会在泵、管道等设备中产生磷酸铵镁沉淀附着在设备及管道上，对设备及管道造成很大的影响。生成的磷酸铵镁又称“鸟粪石”(MAP)，是一种白色的透明晶体，常温下在水中的溶度积为2.5×10-13，鸟粪石中含有氮磷两种营养元素，是一种非常高效的缓释肥料。因此，以鸟粪石沉淀形式即可回收厌氧发酵后出水中的氨氮，又能生产农用磷肥。目前已有许多关于鸟粪石沉淀的研究，但是普遍存在反应时间长、氨氮去除率低等问题，这些问题严重限制了厌氧发酵方法处理废水的工业化应用。为此，研究和开发方便、快速、高效的废水氨氮处理方法有利于应用微生物处理废水的研究和工程推广应用。
实用新型内容
本实用新型提出了一种废水氨氮处理系统，目的是为了避免厌氧发酵后出水中高的氨氮与水中磷酸根离子、镁离子生成磷酸铵镁沉淀影响设备性能并且得到可二次利用的磷酸铵镁。
一种处理高氨氮废水的系统，包括氨氮废水槽，沉淀剂溶液槽，超重力反应器，第一液泵和第一进液管，第二液泵和第二进液管，用于控制第一水泵和第二水泵的流量控制器;其中：
超重力反应器内部包括丝网填料，下部设置有固液沉降分离斗，第一水泵用于抽取氨氮废水，第二水泵用于抽取沉淀剂溶液，超重力反应器上部设置有进液口，氨氮废水和沉淀剂溶液通过进液口进入超重力反应器内部，在丝网填料表面发生反应产生六水合磷酸铵镁晶体，通过重力沉降至分离斗的下部，固液沉降分离斗的下部包括固体排放口;超重力反应器上部包括液体溢流口，反应液面没过丝网填料层后，通过超重力离心作用，液体在丝网填料层周边沿反应器器壁向上流动，通过液体溢流口排出。
优选的，所述流量控制器被设置成通过控制第一液泵和第二液泵，使得氨氮浓度为500至3000mg·L-1的氨氮废水与磷酸盐和镁盐混合溶液混合，以;铵根离子、磷酸根离子、镁离子的摩尔浓度比为1:1.05:1.15;混合溶液的pH值范围为8.0-9.0;水力停留时间为5-10min的条件反应形成六水合磷酸铵镁晶体沉淀。
优选的，超重力反应器的超重力离心水平为500至10000m·s-2。
优选的，超重力反应器的超重力离心水平为500至2000m·s-2。
优选的，超重力反应器的超重力离心水平为2000至5000m·s-2。
优选的，超重力反应器的超重力离心水平为5000至10000m·s-2。
优选的，所述沉淀剂溶液槽内的磷酸盐为磷酸钠、磷酸氢二钠或磷酸二氢钠中的任意一种，或是以上物质中任意两种或三种的混合物。
优选的，所述沉淀剂溶液槽内的镁盐为氯化镁、硫酸镁或氢氧化镁中的任意一种，或是以上物质中任意两种或三种的混合物。
优选的，所述处理高氨氮废水的系统还包括表面活性剂添加装置，所述表面活性剂添加装置连接沉淀剂溶液槽，或者直接连接超重力反应器。
优选的，所述表面活性剂添加装置内的表面活性剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂或聚合物表面活性剂中的任意一种，或是以上物质中任意两种或三种的混合物;所述表面活性剂的添加量为反应混合溶液重量的0.5%-2%。
本实用新型的优势主要表现在：
(1)氨氮处理效率高，氨氮去除率高达98%，解决了厌氧发酵后高氨氮废水管路中生成磷酸铵镁沉淀影响设备的问题;
(2)实现了降低废水氨氮的同时生成“鸟粪石”并二次利用，生成的“鸟粪石”晶体颗粒长度均匀，重利用价值高;
(3)改造出一体化超重力反应器，混合、沉降及分离在同一设备中同时进行;
(4)工艺简单，操作方便，成本较低。