专利名称：一种能高效脱除氨氮废水中氨氮的处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可高效处理氨氮废水中氨氮的处理装置。
背景技术：
冶金、化工、制药、食品等行业通常排放大量高浓度氨氮废水(》500mg/L)。氨氮废水 是一种较难处理的工业废水，尤其像冶金、化工等行业排放的废水，氨氮浓度高，有机物含 量少，废水可生化性差，即使将氨氮浓度降至很低，也难以实现生化处理。目前针对该类废 水的处理主要釆用氨吹脱，该处理法受许多因素影响，如水体吹脱温度、气液比、废水pH 以及吹脱塔的设计等，氨氮去除率通常在50%—90%范围，投资费用和处理成本较高，且吹 脱后的氨气容易造成二次污染等。化学沉淀法(磷酸铵镁沉淀法)是近年来研究较多的一种 氨氮去除法，对氨氮有非常好的去除效果(大于90%)，工艺简单、不受温度限制，对于无法 应用生物法处理的废水中氨氮的去除，该法能起到很好的作用，但由于氨氮脱除剂(镁盐、 磷酸盐)成本高，对于高浓度氨氮废水的处理其高昂费用造成该法难以真正实用，虽然回收 的磷酸铵镁可以作为化肥，但现今农业生产中并没有实际应用，如何将其推入市场大规模使 用及纯化制备成可出售产品是目前急需解决的问题，目前磷酸铵镁产品化研究及其循环利用 已成为新的研究热点，由于处理成本问题，磷酸铵镁沉淀法至今未得到大规模实际应用，能 实现磷酸铵镁循环利用的并能回收氨水回用成套的装置尚未见出现。 发明内容
本实用新型的目的在于克服上述磷酸铵镁沉淀法的不足，提供一种能实现氨氮脱除剂循 环利用、极大的降低处理成本、能高效去除高浓度氨氮废水中氨氮并回收氨水回用于生产的 装置。
本实用新型的技术方案 一种能高效脱除氨氮废水中氨氮的处理装置其特征在于该装置 为框架结构，分三层设计，上层设有反应罐，反应罐顶部有搅拌器、pH调节剂加入口、氨氮 脱除剂加入口、 pH计探头、进水口，下端设有出水口，罐体底部为圆锥体，设有污泥出口， 污泥出口管与置于支撑装置上的压滤机相连；中层设有加热分解室和氨吸收室，加热分解室 顶部压滤固体入口管与压滤机相连，压滤固体在加热分解室经分解后气体由抽气泵吸入氨吸 收室吸收，分解后固体经管道传入下层装置；下层有溶解罐及与其相连的储液罐，储液罐中 的溶解液通过污泥泵从氨氮脱除剂加入口进入反应罐实现循环利用。
本实用新型的装置其反应罐高径比H:D-0.7 2:1，底部锥体高度根据水量及氨氮浓度而灵 活设计，反应罐的材质可以是碳钢、不锈钢、复合钢板或碳钢衬胶等，支架及支撑平台为钢 材或钢筋水泥结构。本实用新型的氨氮处理装置，其污泥出口与下端的压滤机相连，污泥经脱水后依靠重力 通过管道传入加热分解室。加热分解室顶部有一搅拌器，通过不停的搅动可使加热固体受热 均匀并同时有利于氨气的逸出，外部由恒温加热室恒温加热以使得磷酸铵镁能在固定的温度 范围分解，产生的氨气由吸气口进入氨吸收室。
本实用新型在下层设有分解产物溶解室，由于分解过程中会产生副产物如Mg(OH)2、 Mg3(P04)2等，通过往溶解室中加入适量盐酸溶解分解产物，在下层同时设置有一储备罐，以 使新产生的磷酸铵镁在分解时，可利用储备罐中脱氮剂进行下批次废水处理，加快处理周期。
本实用新型的工作原理是废水由反应罐顶部进水口进入罐内，脱氮剂由泵打入反应罐 内，开动搅拌器并通过pH调节剂加药泵加入药剂调节pH为9，反应20分钟，然后静置1
小时左右，产生的磷酸铵镁将沉至锥底，上清液通过出水口排出。该步主要发生的反应
Mg2+ + NH4+ + P043- + 6H20 = MgNH4P04 6 H20 I
产生的磷酸铵镁沉淀经压滤脱水后进入分解室，通过分解室顶部的碱液加入口加入适量 NaOH溶液，在卯。C一100。C下加热分解2小时左右，该歩主要发生的反应
MgNH4P04 + NaOH —MgNaP04 + NH3个+ H20 经分解后的产物进入溶解罐后通过加入适量盐酸溶解，然后转至储备罐中以备循环利用。在 上述过程中，废水中氨氮通过与Mg2+、 P043—生成磷酸铰镁而被固定下来，随沉淀结晶而被去 除，该过程反应迅速，生成的磷酸铵镁沉淀结晶快，去除率高。分解后的产物经溶解后再次 释放出Mg2、 P043—而实现循环利用。
本实用新型的有益效果浓度为2000—4000mg/L高浓度氨氮废水经本实用新型装置处 理后出水氨氮浓度可降至100mg/L以下，去除率达95%以上，脱氮剂循环利用过程中通过适 当补充少量镁盐及磷酸盐既可维持稳定氨氮去除效果，同时处理成本可降至磷酸铵镁不经循 环利用时的1/10以下，较在相同浓度下采用氨吹脱处理成本稍低；该实用新型氨氮去除装置 操作简单，运行维护方便稳定，投资少，节省场地，且可根据实际废水量灵活设计大小，经 分解后产生的氨气能被充分吸收，不给环境造成二次污染，所获氨水可作为产品回用于生产， 真正实现了废水处理和资源回收相结合。
图1为本实用新型结构示意图
图2为加热分解室结构示意图
图3为氨吸收室结构示意图具体实施方式
在图1中，氨氮废水从反应罐3顶部进水口 IO进入罐内，待加入到一定量后开启污泥泵19将储备罐18中的溶解液泵入罐，启动搅拌器1，通过pH调节剂加药泵15由pH调节剂加 入口 9加入药剂调节pH，pH计探头11连续监测废水pH然后将信号传至pH计16以调节pH 至设定值，反应一段时间后静置，待生成产物完全沉淀后上清液由出水口 4放出，沉淀结晶 物由污泥出口 12依靠重力进入压滤机13压滤脱水，压干后的固体通过管道依靠重力从压滤 固体入口 21传至加热分解室14的分解罐24内，然后从碱液加入口 22加入一定比例的氢氧 化钠，开启搅拌器20和恒温加热器25，产生的氨气经抽气泵8抽至氨吸收室7中吸收罐31， 由于氨气易溶于水，在吸收罐上端设置有防倒吸安全罐27，吸收罐内部分未完全吸收的氨气 传至氨吸收器29进一步吸收储备在储氨罐32内，储氨罐32上端设有排氨口 30。分解后的 固体产物依靠重力传至溶解罐17加入适量盐酸溶解分解产物，然后转置储液罐18内，设置 储液罐18主要是使能有两套等量的脱氮剂轮流处理废水，以最大限度的提高废水处理周期。 本实用新型的氨氮废水处理装置中压滤机为带式压滤机，其大小可根据产生污泥量而选择设 置，pH计采用杭州克利尔环保科技工程有限公司生产的在线pH监测仪，型号为Jenco 3679N，其他设备根据实际情况加工或选用适宜产品，上述的装置中的支撑平台6为钢筋水 泥或钢材结构，各层之间有楼梯连接，可供人员上下走动操作，氨吸收室7中的支架28为钢 材框架结构。
将上述氨氮废水处理装置应用于一稀土分离厂高浓度氨氮洗涤废水(1500mg/L)处理， 该装置反应罐高径比1.5:1，设计处理水量30m3/h，按Mg2+:NH4+:P043—=1.2:1:1加入脱氮剂， 由于脱氮剂处理中会有少量损失，因此在循环利用过程中需及时加入适量药剂补充以维持该 比例，在磷酸铵镁分解过程中按NH4+:0H、1:1 1.1加入氢氧化钠分解，分解产物用适量盐酸 溶解，经循环利用处理废水后，出水氨氮降至70 mg/L以下，氨氮去除率达95%以上，极大 的降低了废水氨氮浓度，并使氨氮以氨水形式得到了回收并返回生产再次利用。
权利要求1、一种能高效脱除氨氮废水中氨氮的处理装置，其特征在于其为框架结构，分三层设计，上层设有反应罐，反应罐顶部有搅拌器、pH调节剂加入口、氨氮脱除剂加入口、pH计探头、进水口，下端设有出水口，罐体底部为圆锥体，设有污泥出口，污泥出口管与置于支撑台上的压滤机相连；中层设有加热分解室和氨吸收室，加热分解室顶部压滤固体入口管与压滤机相连，压滤固体在加热分解室经分解后气体由抽气泵吸入氨吸收室吸收，分解后产物经管道传入下层装置；下层有溶解罐及与其相连的储液罐，储液罐中的溶解液通过污泥泵从氨氮脱除剂加入口进入反应罐实现循环利用。
2、 根据权利要求l所述的氨氮废水处理装置，其特征在于加热分解室外层为恒温加热 装置，内部设有分解罐，分解罐顶部有一搅拌器并同时设有压滤固体入口管、碱液入口管、 氨气出口管。
3、 根据权利要求1所述的氨氮废水处理装置，其特征在于氨吸收室由吸收罐、防倒吸安全罐、氨吸收器、储氨罐组成，吸收罐中未吸收完全的氨气经氨吸收器吸收存于储氨罐， 储氨罐顶部设有一排氨口。
4、 根据权利要求1所述的氨氮废水处理装置，其特征至于反应罐高径比H:D二0.7 2:1， 底部锥体高度根据水量及氨氮浓度而灵活设计，反应罐的材质可以是碳钢、不锈钢、复合钢 板或碳钢衬胶等，支架及支撑平台为钢材或钢筋水泥结构。
专利摘要一种能高效去除氨氮废水中氨氮的处理装置，是一种能循环利用氨氮脱除剂(镁盐、磷酸盐)并能回收氨水用于生产的环保治理装置。其特征在于其为框架结构，分三层设计，上层设有反应罐和压滤机，中层设有加热分解室和氨吸收室，加热分解室顶部压滤固体入口管与上层压滤机相连，分解后固体经管道传入下层装置；下层有溶解罐及与其相连的储液罐，储液罐中的溶解液通过污泥泵从氨氮脱除剂加入口进入反应罐实现循环利用。本装置占地面积极少，运行和操作非常方便，投资少，可根据水量大小灵活设计，废水处理效果好，氨氮去除率达95％以上，且不受气候条件影响，不会出现氨气二次污染问题，处理费用低，反应快，可在短时间内实现大批量废水处理。
文档编号C02F1/58GK201250135SQ20082004533
公开日2009年6月3日 申请日期2008年3月25日 优先权日2008年3月25日
发明者波 晏, 肖贤明, 黄海明 申请人:中国科学院广州地球化学研究所