申请日2011.06.30
公开(公告)日2012.02.08
IPC分类号C02F1/20; C02F9/08
摘要
本发明涉及一种含氨氮废水的处理方法及其装置，将含氨氮废水的pH值调节至9-11;将污水抽入一微真空脱氮罐内;开启微真空脱氮罐内的超声波，并且同时开启该微真空脱氮罐内由射流器产生的射流;处理30-60分钟后开启微真空脱氮罐的进水阀;当水位超过微真空脱氮罐的出水口时开启微真空脱氮罐的出水阀。本发明采用超声波并结合射流曝气对高浓度有机废水进行脱氮处理，结果表明，超声波加曝气对高浓度有机废水有良好的脱氮效果。对于500ml有机废水，选用功率100W以上的超声波，适当的曝气量，经过1个小时的运行，初氨氮的去除率达80%以上。
权利要求书
1.含氨氮废水的处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：将含氨氮废水的PH值调节至9-11;
步骤二：将经过步骤一处理的污水抽入一微真空脱氮罐内;
步骤三：开启微真空脱氮罐内的超声波，并且同时开启该微真空脱氮罐 内由射流器产生的射流;
步骤四：经步骤三处理30-60分钟后开启微真空脱氮罐的进水阀;
步骤五：当水位超过微真空脱氮罐的出水口时开启微真空脱氮罐的出水 阀。
2.如权利要求1所述的含氨氮废水的处理方法，其特征在于：还包括： 所述微真空脱氮罐抽真空时抽出的氨气收集到一集氨罐中，形成氨水;当集 氨罐中的氨水PH达到13以上时，将集氨罐中的氨水泵到提取车间回收利用。
3.超声波射流微真空脱氮装置，其特征在于：包括一微真空脱氮罐、一 超声波发生器、一抽真空装置;所述微真空脱氮罐分别设有污水进水口和出 水口;所述污水进水口连接污水进水管道;所述微真空脱氮罐还连接一第一 射流器;所述第一射流器与设于所述微真空脱氮罐外的一第一水泵相连接; 所述第一水泵连接所述污水进水管道;所述微真空脱氮罐内设有超声波振板; 所述超声波振板通过连接线与所述超声波发生器相连接;所述抽真空装置连 接所述微真空脱氮罐。
4.如权利要求3所述的超声波射流微真空脱氮装置，其特征在于：所述 抽真空装置包括一第二水泵、一集氨罐、一第二射流器;所述第二射流器的 底部置于所述集氨罐中，该第二射流器的上部分别与所述微真空脱氮罐、所 述第二水泵相连接;所述第二水泵与所述集氨罐相连接。
5.如权利要求3所述的超声波射流微真空脱氮装置，其特征在于：所述 超声波振板的数量是一个或一个以上，可分别设于所述微真空脱氮罐的侧壁 及底部。
6.如权利要求3所述的超声波射流微真空脱氮装置，其特征在于：还包 括污水收集罐，该污水收集罐通过所述污水进水管道分别与所述第一水泵、 所述微真空脱氮罐的污水进水口相连接;所述污水进水管道上设有污水阀。
说明书
含氨氮废水的处理方法及其超声波射流微真空脱氮装置
【技术领域】
本发明涉及环保领域，具体涉及一种含氨氮废水(高浓度有机废水)的 处理方法及其装置，该装置可称为超声波射流微真空脱氮装置。
【背景技术】
我国是氨基酸生产与消费大国，谷氨酸、赖氨酸产量世界第一，苯丙氨 酸、缬氨酸等也占有了很大的市场份额。氨基酸生产过程普遍采用离子交换 工艺，产生的污水具有高COD、高NH3-N和高SO42+的特点，是治理难度极大的一 种高浓度有机废水。若直接排放会严重污染环境，若对其直接进行常规生物 处理，高浓度氨氮又会对微生物的生长活动造成不良影响，从而增加生化处 理的难度。
含氨氮废水对环境的主要危害有以下几点：一、水体富营养化过量的氨 和磷都能促使藻类等浮游生物大量繁殖，导致水中的溶解氧锐减，鱼类大量 的死亡，水体带有惺味，水质严重的恶化，藻类大量繁殖，进而形成“赤潮”、 “水华”等现象。二、对鱼类等水生动物的毒害作用，主要是由水中的非离 子氨造成的，水体中氨氮的存在会影响鱼鳃的氧气传递，当水体中NH3-N> 1mg/L时，就会使生物血液结合氧的能力下降;当NH3-N>3mg/L时，在24-96 小时内金鱼及蝙鱼等大部分鱼类及水生物就会死亡。
根据国内外工程实例及资料介绍，目前处理工业氨氮废水实用性较好的 方法主要有：(1)生物脱氮法;(2)折点加氯法;(3)离子交换法;(4)化学沉淀 法;(5)空气吹脱法。
在上述的氨氮处理的这些方法中，有些工艺已经比较成熟，有些应用比 较广泛且经济，但都存在一系列有待于解决的关键问题：生物脱氮法工艺流 程繁琐，占地面积大，而且该法不适合处理中高浓度的氨氮废水;而折点加 氯法和化学沉淀法存在的共同缺陷则是投药量较大，对于大水量含氮废水的 处理投入费用较高;离子交换法虽然对氨离子的去除率比较高，但离子交换 剂用量较大，交换剂再生频繁，交换剂的再生液需要再次脱氨氮，给处理废 水的后续工作带来了大量的工作。空气吹脱法是利用废水中所含的氨氮等挥 发性物质的实际浓度与平衡浓度之间存在的差异，在碱性条件下使用空气吹 脱，由于在吹脱过程中不断的排出气体，改变了气相中的氨气浓度，从而使 其实际浓度始终小于该条件下的平衡浓度，最终使废水中溶解的氨不断地转 入气相，使废水中的NH3-N得以脱除。该方法操作简便，但脱除效率不高，只 能达到50%左右，而且还需要进行尾气的处理，从而使操作费用大大提高。 因此，快速脱氮成为氨基酸生产厂家废水处理中急需解决的问题。
利用超声波处理氨氮废水进行脱氮处理是近年发展起来的一项新型脱氮 技术.具有简便、高效、少污染的特点，废水中氨氮超声去除的作用机理： 一、在超声波的作用下，废水中的铵离子转化成氨气分子以后挥发进入空化 泡内，并在其瞬时高温和高压的作用下最终转化成氮气和氢气而释放到大气 中.二、超声波使水分子承受交替压缩和扩张，而产生空化泡，从而加强了 NH3的挥发和传质效果，使其更容易由液相转为气相。超声使大量空化核迅速 增大，在相继而来的声波正压相中气泡又绝热压缩而崩溃，在崩溃瞬间产生 极短暂的强压力脉冲，气泡周围微小空间形成局部热点，并伴有强大的冲击 波和射流，这就对氨氮的降解创造了一个极端的物理环境。因此，在传统的 吹脱方法的基础上，引入超声波辐射废水处理技术，将超声波和吹脱技术联 用而衍生出来一种新的处理氨氮的方法——超声吹脱法。
对超声吹脱法去除实际废水中氨氮的研究结果表明：采用超声吹脱NH3-N 的去除效果明显高于一般吹脱技术，提高幅度在50%以上。处理这两种实际 废水的最佳pH值均为10.5，超声吹脱法去除实际废水中的氨氮效果明显。将 超声波与吹脱技术联用不仅改进了单独使用超声波处理废水成本较高的问 题，也弥补了传统吹脱技术去除氨氮效果不佳的缺陷。超声吹脱法在保证处 理氨氮效果的同时，还能对废水中有机物的降解起到一定的提高作用。但是， 超声吹脱法还存在能耗高、噪音大及二次污染的问题。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种低能耗、噪音小、无二次 污染的含氨氮废水的处理方法。
本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种低能耗、噪音小、无二次 污染的处理含氨氮废水的装置。
本发明采用以下技术方案之一解决上述技术问题之一：
含氨氮废水的处理方法，包括如下步骤：
步骤一：将含氨氮废水的PH值调节至9-11;
步骤二：将经过步骤一处理的污水抽入一微真空脱氮罐内;
步骤三：开启微真空脱氮罐内的超声波，并且同时开启该微真空脱氮罐 内由射流器产生的射流;
步骤四：经步骤三处理30-60分钟后开启微真空脱氮罐的进水阀;
步骤五：当水位超过微真空脱氮罐的出水口时开启微真空脱氮罐的出水 阀。
进一步地，还包括：所述微真空脱氮罐抽真空时抽出的氨气收集到一集 氨罐中，形成氨水;当集氨罐中的氨水PH达到13以上时，将集氨罐中的氨 水泵到提取车间回收利用。
本发明采用以下技术方案之二解决上述技术问题之二：
超声波射流微真空脱氮装置，包括一微真空脱氮罐、一超声波发生器、 一抽真空装置;所述微真空脱氮罐分别设有污水进水口和出水口;所述污水 进水口连接污水进水管道;所述微真空脱氮罐还连接一第一射流器;所述第 一射流器与设于所述微真空脱氮罐外的一第一水泵相连接;所述第一水泵连 接所述污水进水管道;所述微真空脱氮罐内设有超声波振板;所述超声波振 板通过连接线与所述超声波发生器相连接;所述抽真空装置连接所述微真空 脱氮罐。
进一步地，所述抽真空装置包括一第二水泵、一集氨罐、一第二射流器; 所述第二射流器的底部置于所述集氨罐中，该第二射流器的上部分别与所述 微真空脱氮罐、所述第二水泵相连接;所述第二水泵与所述集氨罐相连接。
进一步地，所述超声波振板的数量是一个或一个以上，可分别设于所述 微真空脱氮罐的侧壁及底部。
进一步地，还包括污水收集罐，该污水收集罐通过所述污水进水管道分 别与所述第一水泵、所述微真空脱氮罐的污水进水口相连接;所述污水进水 管道上设有污水阀。
本发明的优点在于：将射流工艺与超声波相结合，采用超声波射流微真 空脱氮技术处理高浓度有机废水，在超声吹脱基础上，加上水泵产生的射流 及空气的压缩、膨胀、乳化，增大了比表面积，进一步促进了氨氮的挥发， 同时对挥发出的氨氮进行回收，同时解决了能耗、噪音及二次污染问题。对 比常规脱氮技术，该法易放大，处理量大，操作简单，适用于各种水质并且 在氨氮污染物去除上快速有效。
