CN212387878U - 一种磷化工废水末端高效处理氨氮和cod的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种磷化工废水末端高效处理氨氮和COD的装置，在原液混合桶上设有原液入管，原液混合桶沿着流体流向依次与药液混合泵及反应搭相连，在反应搭上设有排管和废气收集罩，废气收集罩通过循环管道连接至原液混合桶，在所述的药液混合泵上设有臭氧进口和药液入口，药液入口与加药桶相连，臭氧进口与臭氧发生器相连；本实用新型能有效的节约了反应所需场地及反应时间，有效的控制了药剂成本及后续所需二次处理的费用，能更加经济高效的处理水中所含有的氨氮，也能对水中COD进行有效的处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种磷化工废水末端高效处理氨氮和COD的装置，属于废水处理技术领域。
背景技术
目前随着磷化工等行业的迅速发展壮大，由此而产生的高氨氮废水也成为行业发展制约因素之一；据报道,2001年我国海域发生赤潮高达77次，氨氮是污染的重要原因之一，特别是高浓度氨氮废水造成的污染。因此，经济有效的控制高浓度污染也成为当前环保工作者研究的重要课题，得到了业内人士的高度重视。氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，一般上pH在中性以上的废水氨氮的主要来源是无机氨和氨水共同的作用，pH在酸性的条件下废水中的氨氮主要由于无机氨所导致。废水中氨氮的构成主要有两种，一种是氨水形成的氨氮，一种是无机氨形成的氨氮，主要是硫酸铵，氯化铵等等。
现常见高氨氮废水处理工艺有：
一、吹脱法：在碱性条件下，利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法，一般认为吹脱与温度、PH、气液比有关。
二、沸石脱氨法：利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱氮的目的，应用沸石脱氨法必须考虑沸石的再生问题，通常有再生液法和焚烧法，采用焚烧法时，产生的氨气必须进行处理，此法适合于低浓度的氨氮废水处理，氨氮的含量应在10--20mg/L。
三、膜分离技术：利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。这种方法操作方便，氨氮回收率高，无二次污染。例如：气水分离膜脱除氨氮。氨氮在水中存在着离解平衡，随着PH升高，氨在水中NH3形态比例升高，在一定温度和压力下，NH3的气态和液态两项达到平衡。根据化学平衡移动的原理即吕．查德里（A.L.LE Chatelier）原理。在自然界中一切平衡都是相对的和暂时的。化学平衡只是在一定条件下才能保持“假若改变平衡***的条件之一，如浓度、压力或温度，平衡就向能减弱这个改变的方向移动。”遵从这一原理进行了如下设计理念在膜的一侧是高浓度氨氮废水，另一侧是酸性水溶液或水。当左侧温度T1>20℃,PH1>9,P1>P2保持一定的压力差，那么废水中的离子氨NH4+,就变为游离氨NH3,并经原料液侧介面扩散至膜表面，在膜表面分压差的作用下，穿越膜孔，进入吸收液，迅速与酸性溶液中的H+反应生成铵盐。
四、MAP沉淀法：主要是利用以下化学反应：Mg2++NH4++PO4 3-=MgNH4PO4，理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐，当[Mg2 + ][NH4+][PO4 3 -]>2.5×10–13时可生成磷酸铵镁（MAP），除去废水中的氨氮。
五、生物法：目前, 国内外对氨氮污水实际处理中应用较成熟的生物处理方法是传统的前置反硝化生物脱氮,如A/O、A2/O工艺等,都能在一定程度上去除污水中的氨氮。传统生物脱氮途径一般包括硝化和反硝化两个阶段,硝化和反硝化反应分别由硝化菌和反硝化菌作用完成,由于对环境条件的要求不同,这两个过程不能同时发生,而只能序列式进行,即硝化反应发生在好氧条件下,反硝化反应发生在缺氧或厌氧条件下。由此而发展起来的生物脱氮工艺大多将缺氧区与好氧区分开,形成分级硝化反硝化工艺,以便硝化与反硝化能够独立地进行。1932 年,Wuhrmann利用内源反硝化建立了后置反硝化工艺(post-denit rification),Ludzack和Ettinger于1962年提出了前置反硝化工艺(pre-denitrification) ,1973年Barnard 结合前面两种工艺又提出了A/O工艺,以及后又出现了各种改进工艺如Bardenpho、Phoredox (A2/ O) 、UCT、JBH、AAA 工艺等,这些都是典型的传统硝化反硝化工艺。
六、化学氧化法：利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种方法。折点加氯是利用在水中的氨与氯反应生成氨气脱氨，这种方法还可以起到杀菌作用，但是产生的余氯会对鱼类有影响，故必须附设除余氯设施。
折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低，氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。因此该点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。处理氨氮污水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9～10mg氯气。pH值在6～7时为最佳反应区间，接触时间为0.5～2小时。
折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化，以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9～1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子，但由此引起的pH值下降一般可以忽略，因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右（以CaCO3计）。折点氯化法除氨机理如下： Cl2+H2O→HOCl+H++Cl－ NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl－ NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl－
折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化，使废水中全部氨氮降为零，同时使废水达到消毒的目的；其处理效果最理想但是也存在一些明显的缺点，缺点如下：其一无法有效的控制加药量的大小，加药量较小容易出现反应不完全，导致处理效果不理想，加药量较大容易出现反应过度，氯离子较多二次处理成本加大；其二，加药过后反应过程中产生的氯气的收集，与二次处理；其三，排放阶段水中多余氯离子需要再次吸附二次处理；其四，因次氯属于易挥发药品，再投加过程中也易出现挥发现象，导致药品的浪费，其五，场地限制较大，所需反应场地要求比较大。
即：现需要一种磷化工废水末端高效处理氨氮和COD的装置，能有效的节约了反应所需场地及反应时间，有效的控制了药剂成本及后续所需二次处理的费用，能更加经济高效的处理水中所含有的氨氮，也能对水中COD进行有效的处理。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种磷化工废水末端高效处理氨氮和COD的装置，能有效的节约了反应所需场地及反应时间，有效的控制了药剂成本及后续所需二次处理的费用，能更加经济高效的处理水中所含有的氨氮，也能对水中COD进行有效的处理，可以克服现有技术的不足。
本实用新型的技术方案是：一种磷化工废水末端高效处理氨氮和COD的装置，在原液混合桶上设有原液入管，原液混合桶沿着流体流向依次与药液混合泵及反应搭相连，在反应搭上设有排管和废气收集罩，废气收集罩通过循环管道连接至原液混合桶，在所述的药液混合泵上设有臭氧进口和药液入口，药液入口与加药桶相连，臭氧进口与臭氧发生器相连。
上述的药液混合泵包括壳体，在壳体内设有混合室，在混合室上设有进水管、出水管、进药管、进气管及排气阀，在排气阀上设有气室和调节阀，在进气管上设有压力表和自控装置，在排气阀的排气管上设有侧压力表；在混合室内设有叶轮，叶轮的转轴与变速箱相连，变速箱与电机的转轴相连。
上述的药液混合泵为相互并联设置的两个。
上述循环管道上设有与加药桶相连的支管。
上加药桶与药液混合泵之间的管道上设有加药泵。
前述的原液混合桶、反应搭及加药桶的底部均设有曝气管，所述原液混合桶和加药桶的曝气管与循环管道相连。
与现有技术比较，本实用新型磷化工废水末端高效处理氨氮和COD的装置具有以下优点：
相对以往折点氯化法，CWOR高效氯化反应器可有有效的节约反应时间废水再进入原液混合桶之后经过药液混合泵加入次氯酸钠，后在药液混合泵中将次氯酸钠与原水混合均匀，且加入适量的臭氧来降低水中出氨氮以外可能含有的COD，原液经药液混合泵之后进入反应塔延长反应时间，使氯气与原液充分反应，反应方程式如下：
Cl2+H2O→HOCl+H++Cl－ NH4 ++HOCl→NH2Cl+H++H2O NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl－NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl－ 在反应完全过后会有多余的氯气生成，再由反应塔上方的集气罩将多余的氯气收集排放其中之一至加药桶用作搅拌，其中之一排放至原液混合桶之中与原液混合，即省略了多余氯气的二次在处理也相应的减少了加入氯气的成本。
CWOR高效氯化反应器相对以为传统的折点氯化法相比较有效的节约了反应所需场地及，反应时间，有效的控制了药剂成本及后续所需二次处理的费用，能更加经济高效的处理水中所含有的氨氮，也能对水中COD进行有效的处理。
为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点，特采用本工艺***在进水反应前端就将氯与原水充分混合再由反应塔进行反应时间延长，多余氯气收集再利用。
臭氧除水中COD，臭氧具有的强氧化性是因为臭氧分子中氧原子具有强亲电子或亲质子性，臭氧分解后产生新生态氧原子，在水中可形成具有强氧化作用基团-羟基自由基，可快速除去废水中的有机污染物，而自身分解为氧，不会造成二次污染。
附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：
图1是本实用新型的连接结构示意图。
图2是本实用新型药液混合泵的连接结构示意图。
其中，原液混合桶1；药液混合泵2；壳体201；混合室202；进水管203；出水管204；进药管205；进气管206；排气阀207；气室208；调节阀209；压力表210；自控装置211；侧压力表212；叶轮213；变速箱214；电机215；反应搭3；排管4；废气收集罩5；加药桶6；臭氧发生器7；加药泵8。
具体实施方式
以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
实施例1.如图1所示，一种磷化工废水末端高效处理氨氮和COD的装置，它包括原液混合桶1，其特征在于：在原液混合桶1上设有原液入管，原液混合桶1沿着流体流向依次与药液混合泵2及反应搭3相连，在反应搭3上设有排管4和废气收集罩5，废气收集罩5通过循环管道连接至原液混合桶1，在所述的药液混合泵2上设有臭氧进口和药液入口，药液入口与加药桶6相连，在加药桶6与药液混合泵2之间的管道上设有加药泵8，所述循环管道上设有与加药桶6相连的支管；臭氧进口与臭氧发生器7相连。
所述的药液混合泵2包括壳体201，在壳体201内设有混合室202，在混合室202上设有进水管203、出水管204、进药管205、进气管206及排气阀207，在排气阀207上设有气室208和调节阀209，在进气管206上设有压力表210和自控装置211，在排气阀207的排气管上设有侧压力表212；在混合室202内设有叶轮213，叶轮213的转轴与变速箱214相连，变速箱214与电机215的转轴相连；所述的药液混合泵2为相互并联设置的两个。
所述的原液混合桶1、反应搭3及加药桶6的底部均设有曝气管，所述原液混合桶1和加药桶6的曝气管与循环管道相连。
在药液混合泵2的使用时，将所需臭氧由进气管进入混合室202内，压力表210测出相应气压值，通过自控装置211的控制，将气压值调节到工作所需压力上，按动自控机构的按钮，保持压力，然后通过侧压力表212的反馈，通过微调阀调整整个进气的稳定均匀性，使其稳定均匀输入，保证原水、次钠、臭氧充分混合均匀。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种磷化工废水末端高效处理氨氮和COD的装置，它包括原液混合桶（1），其特征在于：在原液混合桶（1）上设有原液入管，原液混合桶（1）沿着流体流向依次与药液混合泵（2）及反应搭（3）相连，在反应搭（3）上设有排管（4）和废气收集罩（5），废气收集罩（5）通过循环管道连接至原液混合桶（1），在所述的药液混合泵（2）上设有臭氧进口和药液入口，药液入口与加药桶（6）相连，臭氧进口与臭氧发生器（7）相连。
2.根据权利要求1所述的磷化工废水末端高效处理氨氮和COD的装置，其特征在于：所述的药液混合泵（2）包括壳体（201），在壳体（201）内设有混合室（202），在混合室（202）上设有进水管（203）、出水管（204）、进药管（205）、进气管（206）及排气阀（207），在排气阀（207）上设有气室（208）和调节阀（209），在进气管（206）上设有压力表（210）和自控装置（211），在排气阀（207）的排气管上设有侧压力表（212）；在混合室（202）内设有叶轮（213），叶轮（213）的转轴与变速箱（214）相连，变速箱（214）与电机（215）的转轴相连。
3.根据权利要求2所述的磷化工废水末端高效处理氨氮和COD的装置，其特征在于：所述的药液混合泵（2）为相互并联设置的两个。
4.根据权利要求3所述的磷化工废水末端高效处理氨氮和COD的装置，其特征在于：所述循环管道上设有与加药桶（6）相连的支管。
5.根据权利要求4所述的磷化工废水末端高效处理氨氮和COD的装置，其特征在于：在加药桶（6）与药液混合泵（2）之间的管道上设有加药泵（8）。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的磷化工废水末端高效处理氨氮和COD的装置，其特征在于：在原液混合桶（1）、反应搭（3）及加药桶（6）的底部均设有曝气管，所述原液混合桶（1）和加药桶（6）的曝气管与循环管道相连。
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