专利名称：一种处理氨氮废水的专用设备及其方法
技术领域：
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种处理氨氮废水的专用设备及其方法。
背景技术：
氨氮废水处理是我国当前环境工程中的一个难题，也是不少生产企业在环保治理过程中无法回避的问题。氨氮在废水中多以NH4+和游离氨的形式存在，常温常压下NH3与水可呈任何比例互溶，并形成氨的水合物。通常情况下氨水的混合溶液遵循亨利定律即在一定温度条件下，NH3在水中的溶解度与同体系中的气相分压，成正比例关系；且当体系温度下降时，NH3W气相分压随之下降，NH3向液相中转移，液相中NH3浓度增高；当体系的温度上升时，NH3的气相分压随之上升，NH3从液相中向气相中转移，液相中NH3的浓度降低，在新的温度基础上达到新的平衡。氨氮废水的处理，就是依据这一理论而形成不同的工艺装置和设备单元。传统的氨氮废水处理多采用吹脱技术，但通常的吹脱塔采用回转式流道对氨氮废水进行吹脱处理，但是无法解决氨气向液相中的“返溶”问题，和废水在流道回转时所形成的死角，因此处理效果差。
发明内容
本发明的目的是提供一种处理氨氮废水的专用设备，该设备结构简单，操作方便。一种处理氨氮废水的专用设备，也称作脱氨塔，其特征在于该设备上部设有氨氮废水入口，下部设有处理后废水的排水口，同时还设有空气进风口和废水排气口 ；该设备由三层或三层以上的相互独立的曝气槽叠合而成，每层独立曝气池内设有曝气管和加热管， 所述的曝气管和加热管的轴线与水流方向一致间隔平行布置。采用上述技术方案，该设备可对加入曝气槽的氨氮废水从一端流向另一端时具有一定的导向作用，避免了传统的回转式流道中出现死角或混流现象，也提高了废水在每层曝气槽中的有效吹脱时间，减少了废水在曝气过程中的返溶现象，处理效果大为好转。本发明的另一目的是提供一种氨氮废水的处理工艺，该处理工艺氨氮废水的处理效果好，去除率高；连续运行，排水NH3-N可达国家一级标准。本发明的氨氮废水的处理工艺，包括脱氨塔，所述的脱氨塔由三层或三层以上的曝气槽上下布置，氨氮废水从脱氨塔顶部设置的废水入口进入脱氨塔，先流入第一层曝气槽，并从曝气槽的一端流向另一端的过程中由曝气槽中的曝气管和加热管对其进行曝气和加热，所述的曝气管由脱氨塔上设置的进风口提供空气，所述的加热管与曝气管的轴向平行相间布置，从氨氮废水中逸出的废气由脱氨塔上设置的排气口排出，经处理的氨氮废水流入下一层的曝气槽继续进行处理，其过程同上，最终处理后的氨氮废水由脱氨塔底部设置的排水口排出。采用上述技术方案，是将被处理的氨氮废水用泵打入脱氨塔，氨氮废水进入脱氨塔后从第一层的一端流入，由脱氨塔上设置的进风口统一向曝气管提供压缩空气，氨氮废水经曝气槽中的曝气管曝气处理，使氨氮废水中溶解的废气逸出后由排气口排出，同时氨氮废水自曝气槽的另一端流出进入下一层的曝气槽继续进行处理，过程同上，一直处理至最底层，然后经处理后的废水由设置在脱氨塔底部的排水口排出塔外。本发明的处理方法中，由于脱氨塔内曝气槽中的曝气管和加热管的轴向沿水流方向相间平行布置，具有一定的导向作用，废水从池的一端沿着曝气管和加热管形成的通道稳定流向曝气槽的另一端，避免了传统的回转式流道中出现死角或产生返混的现象，同时也提高了废水在每层曝气槽中的有效曝气时间。由于吹脱塔中有多次曝气层叠合而成，总的有效曝气时间大为提高，因此，去除率也大为提高。
图1是本发明的内部示意图；图2是本发明脱氨塔的外形示意图。
具体实施例方式如图1-2所示，本发明是氨氮废水处理的专用设备，也称作脱氨塔10。该设备上部设有氨氮废水的入口 20，底部设有氨氮废水的排水口 30，同时还设有空气进风口 40和排气口 50 ；该设备由三层或三层以上的独立曝气池11上、下垂直摆放，每层独立曝气池11内设有曝气管115和加热管116，所述的曝气管115和加热管116呈轴向沿水流方向间隔平行布置。作为本发明的一种优选方式，所述的曝气管115位于废水液面下100_150mm处。所述的曝气管的管壁设有曝气孔，且曝气孔分布在在曝气管两侧下方45度。采用上述技术方案，属于浅水曝气，将曝气管115设置在废水液面下较浅的地方， 与传统的深水曝气相比减小了曝气空气压力，降低了动力消耗，同时也缩短了废水在曝气槽内停留的时间，减少了废水的返混和氨气的“返溶”现象，对氨氮废水的处理效果大为提高。同时曝气管的管壁设有曝气孔，且曝气孔的开口朝向曝气管两侧45°，这样可以充分的搅动曝气槽内的废水，使废水中的氨气逸出。同时如图1所示，所述的曝气槽11的进水处111和出水处112均设有与曝气管115 和加热管116轴向垂直的溢流挡板113、114，且进水处111的挡板113稍高于出水处112的挡板114，有挡板113、114的相对高差，控制水的深度和流速。采用上述技术方案，由挡板的高度控制水深，在每个曝气槽11的进水处111设置挡板113，当废水流入曝气槽11后，先充满布水区域后再漫过挡板113，均勻流入由加热管 116和曝气管115形成的通道中，这样可以对流入曝气槽11内的废水进行充分曝气；同时在出水处112设置挡板114可以确保曝气槽11内的废水处理充分后流出。同时所述的脱氨塔10的内件采用碳钢防腐或PP塑料制作。采用上述方案，通常本发明中的脱氨塔10外体一般采用钢筋混凝土结构，为了美观可用瓷砖贴面等。内件采用碳钢或PP塑料板焊制，如采用PP塑料，则无须防腐处理，造价更低，在实际安装时，脱氨塔10可露天布置，省去了厂房的建设费用，同时还可以与废水处理过程中的其它单元配合使用。作为本发明的另一种优势，脱氨塔10的外壁采用钢混结构可无须保温措施。
作为本发明的另一种优势，所述的曝气管115的曝气孔，开口在两侧的下方45度， 有利于对曝气槽11内的氨氮废水进行充分曝气，以便获得更好的处理效果。在实际处理时，各层曝气槽内温度控制不一，一般为20至60摄氏度之间，一方面可以加快对氨氮废水的处理速度，使溶解在废水的氨气尽快逸出，同时使排出水的温度尽可能控制低、防止固温度过高造成热量损失。如图1-2所示，所述的脱氨塔10内曝气槽11上下之间间距为1. 0 1. 2米。采用上述技术方案，所述的脱氨塔10内曝气槽11之间上下间距为1. 0 1. 2米， 并设有供人进出的人孔，便于安装和检修，如间距过大，容易造成空间浪费；如间距过小，气相空间小，影响废气移出。如图1-2所示，本发明是一种氨氮废水的处理方法，包括脱氨塔10，所述的脱氨塔 10由三层或三层以上的独立曝气槽11隔开，氨氮废水从脱氨塔10顶部设置的废水入口 20 进入脱氨塔10，流入第一层曝气槽11，并由曝气槽中的曝气管115对其曝气，所述的曝气管 115由脱氨塔10上设置的进风口 40提供空气，所述的曝气管115和加热管116的轴向间隔平行布置，所述的氨氮废水进入曝气槽11后，沿着曝气管115和加热管116的轴向流动，从氨氮废水中逸出的废气由脱氨塔10上设置的排气口 50排出，经处理的氨氮废水流入下一层的曝气槽11继续进行处理，过程同上，处理后的氨氮废水由脱氨塔10底部设置的排水口 30排出。同时如图2所示，所述的脱氨塔10内的废水中逸出的氨氮废气由排气口 50排出后，可送入回收装置进行回收利用，防止了对环境造成二次污染。所述的氨氮废水进入曝气槽后，沿着曝气管和加热管的轴向流动，同层水池的水流不回转，直到流入下一层水池，再按其上一层水池中水流的相反方向流动。作为本发明的另一种优选方式，所述从氨氮废水中逸出的废气由脱氨塔上设置的排气口排出后，由回收装置回收利用。下面实施例对本发明作进一步的说明；实施例如图1-2所示，本发明的氨氮废水的处理方法，包括脱氨塔10，所述的脱氨塔10 由三层或三层以上的独立曝气槽11隔开，氨氮废水从废水入口 20进入脱氨塔，由于进水处 111的挡板113的阻挡作用，废水充满整个进水区域后溢过挡板113均勻流入由曝气管115 和加热管116形成的流道进行曝气加热处理。具体的水流方向如图1中的箭头所示，加热管116的加热温度为常温到60摄氏度之间，同时曝气孔在曝气管两侧下方40度，这样可从废水的底部曝气，曝气时空气统一由设置在脱氨塔10上的进风口 40提供，经处理的废水中逸出的氨气由排气口 50排出，可利用回收装置回收利用，防止对环境造成二次污染；氨氮废水经上一层曝气槽的处理后，由于曝气管115和加热管116的导流作用，氨氮废水从曝气槽的一端流向另一端，当超过出水处112的挡板114的高度时，此时溢过挡板114进入下一层的曝气槽11进行处理，过程同上；氨氮废水经过脱氨塔10内的三层或三层以上曝气处理后，自脱氨塔底部的出水口 30排出，排出的氨氮废水可达国家一级排放标准。
权利要求
1.一种处理氨氮废水的专用设备，也称作脱氨塔，其特征在于该设备上部设有氨氮废水入口，下部设有处理后废水的排水口，同时还设有空气进风口和废水排气口 ；该设备由三层或三层以上的相互独立的曝气槽叠合而成，每层独立曝气槽内设有曝气管和加热管， 所述的曝气管和加热管的轴线与水流方向一致且间隔平行布置。
2.根据权利要求1所述的专用设备，其特征在于曝气管位于废水液面下100-150mm处。
3.根据权利要求1所述的专用设备，其特征在于曝气槽的进水处和出水处均设有与曝气管和加热管轴向垂直的挡板，且进水处的挡板稍高于出水处的挡板。
4.根据权利要求1所述的专用设备，其特征在于脱氨塔的内件采用碳钢或PP塑料制作。
5.根据权利要求4所述的专用设备，其特征在于所述的脱氨塔采用混凝土结构。
6.根据权利要求1所述的专用设备，其特征在于所述的脱氨塔内每层独立曝气槽口下之间距离1. 0-1. 2mο
7.根据权利要求2所述的专用设备，其特征在于所述的曝气管的管壁设有曝气孔，且曝气孔在曝气管两侧下方45度。
8.权利要求1-7所述的专用设备和处理氨氮废水的方法，包括脱氨塔，所述的脱氨塔由三层或三层以上的曝气槽上下布置，氨氮废水从脱氨塔顶部设置的废水入口进入脱氨塔，先流入第一层曝气槽，并从曝气槽的一端流向另一端的过程中由曝气槽中的曝气管和加热管对其进行曝气和加热，脱氨塔上设置的进风口提供空气，所述的加热管与曝气管的轴向平行相间布置，从氨氮废水中逸出的废气由脱氨塔上设置的排气口排出，经处理的氨氮废水流入下一层的曝气槽继续进行处理，其过程同上，最终被处理的氨氮废水由脱氨塔底部设置的排水口排出。
9.根据权利要求8所述的处理氨氮废水的方法，其特征在于所述的氨氮废水进入每一层曝气槽后，沿着曝气管和加热管的轴向流动。
10.根据权利要求8的处理氨氮废水的方法，其特征在于所述从氨氮废水中逸出的废气由脱氨塔上设置的排气口排出后，由回收装置回收利用。
全文摘要
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种处理氨氮废水的专用设备及其方法，该设备也称作脱氨塔，该设备顶部设有氨氮废水的废水入口，底部设有氨氮废水的排水口，同时还设有进风口和排气口；该设备由三层或三层以上的独立曝气槽叠合而成，每层独立曝气槽内设有曝气管和加热管，所述的曝气管和加热管的轴向平行相间布置，这样本发明就避免了传统的回转式流道中出现死角或废水返混处理不充分的现象，也缩短了废水在每层曝气池中的处理时间，也就避免了氨气向液相中的“返溶”现象，处理效果好，在实际操作过程中简单方便。
文档编号C02F3/12GK102241432SQ20101017209
公开日2011年11月16日 申请日期2010年5月11日 优先权日2010年5月11日
发明者汪洋, 王廷非, 韩厚强 申请人:安徽南风环境工程技术有限公司