[實(shí)用新型]一種高氨氮廢水處理裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120069171.1
• 申請(qǐng)日: 2011-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN202022772U
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫培德;宋英琦;方瑾;馬王剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工商大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/42
• 分類號(hào): C02F1/42
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種高氨氮廢水處理裝置，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

水體中氨氮污染日益嚴(yán)重，生活污水和各種工農(nóng)業(yè)廢水都含有大量的氨氮(吳光學(xué)等，“高氨氮工業(yè)廢水處理的初步研究”，《工業(yè)水處理》，2004，24(10)：33-36)。水體中大量存在的氨氮會(huì)產(chǎn)生以下幾方面的危害：①游離態(tài)氨會(huì)對(duì)水生生物產(chǎn)生毒性影響，對(duì)魚類的致毒劑量為2.1×10^-2mg/L；②水中的氨氮對(duì)人體也有一定的危害，可進(jìn)入體內(nèi)合成亞硝基化合物，誘發(fā)瘍變，其氧化的中間產(chǎn)物亞硝酸鹽也對(duì)人體有害；③氨氮是高耗氧性物質(zhì)，氧化1.0mg氨氮成硝態(tài)氮要消耗4.57mg?DO(溶解氧)，水體中較高的氨氮濃度會(huì)直接導(dǎo)致水質(zhì)的黑臭；④氨氮還是引起海洋、湖泊、河流及其它水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要原因之一。因此，去除水體氨氮污染勢(shì)在必行。?

高濃度的氨氮廢水主要來自于鋼鐵、石化、制藥等工業(yè)廢水，以及垃圾滲濾液和養(yǎng)殖廢水厭氧消化液等(吳百力等，“高濃度氨氮廢水處理技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)”，《環(huán)境保護(hù)科學(xué)》，2006，32(2)：22-24)。高濃度氨氮廢水的處理方法可分為物化法、化學(xué)法、生物法、生化組合工藝和新型生物脫氮法。生物法盡管有效，但氨氮的生物轉(zhuǎn)化作用緩慢，而常規(guī)的離子交換法多適用于中低濃度(＜500mg·L^-1)氨氮廢水的處理，對(duì)于高濃度的氨氮廢水會(huì)因交換劑再生頻繁而造成操作困難。因此，探尋新型離子交換劑，增加其交換容量，提高吸附性能，延長(zhǎng)使用周期，特別是采用納米分子篩進(jìn)行氨氮去除的研究，已成為目前研究的熱點(diǎn)內(nèi)容之一。?

納米材料是一種近年來受到廣泛關(guān)注的新興功能材料化學(xué)活性。由于納米粒子有極高的表面能與擴(kuò)散率，粒子間能充分接近；同時(shí)，由于其比表面積非常大，因而有比一般的吸附材料更大的吸附容量，利用納米材料對(duì)水中溶解性污染物進(jìn)行吸附，使之從水中分離去除。目前常用的樹脂和沸石等材料作為交換吸附介質(zhì)因成本過高限制其在水處理中的應(yīng)用。而應(yīng)用“納米”技術(shù)開發(fā)的新材料納米分子篩，具有銨離子高選擇性，反應(yīng)快，吸附容量高，效率比天然沸石高50-400倍，適用范圍廣，可重復(fù)使用等?優(yōu)點(diǎn)(孫培德等，“NanoChem分子篩對(duì)高氨氮廢水去除效果的研究”，《環(huán)境科學(xué)》，2010，31(1)：112-117)。但在實(shí)際應(yīng)用過程中納米分子篩會(huì)產(chǎn)生一定的堵塞現(xiàn)象，降低離子交換效率。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種高氨氮廢水處理裝置，在常見的離子交換柱反應(yīng)器基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)，能高效吸附氨氮，可以重復(fù)循環(huán)使用，有效解決了使用離子交換劑，特別是使用納米分子篩時(shí)的粘結(jié)、堵塞問題。?

一種高氨氮廢水處理裝置，包括進(jìn)水槽、水泵、流量計(jì)和離子交換柱反應(yīng)器，進(jìn)水槽、水泵、流量計(jì)和離子交換柱反應(yīng)器管道連接；離子交換柱反應(yīng)器底部設(shè)有進(jìn)水口，離子交換柱反應(yīng)器頂端設(shè)有出水口和氣體放空口；所述的離子交換柱反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有若干塊多孔擋板，多孔擋板間裝填離子交換劑，所述的多孔擋板上的小孔孔徑小于離子交換劑的粒徑。?

所述的氣體放空口用來排除柱體內(nèi)的空氣和被處理水中釋放的氣體。?

所述的離子交換反應(yīng)器交換柱體徑高比優(yōu)選為1∶(3.0～1.5)。?

所述的離子交換柱反應(yīng)器內(nèi)壁噴涂聚乙烯層作為防腐層，防止酸、堿或鹽類再生液對(duì)柱體的腐蝕。?

所述的進(jìn)水口、出水口和氣體放空口內(nèi)均設(shè)有可替換、重復(fù)使用的尼龍濾網(wǎng)，有效防止離子交換劑隨水流排出。?

本發(fā)明的離子交換柱反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)有若干塊多孔擋板，多孔擋板的孔徑小于離子交換劑的粒徑，這離子交換劑不會(huì)從小孔中穿過，而水流與多孔擋板相互作用后，通過擋板上的小孔，均勻地進(jìn)入交換柱離子交換劑段，這種設(shè)計(jì)使得廢水或再生液能與納米分子篩均勻接觸，避免了圓柱形交換柱存在的水流分布不均的弱點(diǎn)，一定程度上提高離子交換劑的利用率，同時(shí)也提升了處理效率。多孔擋板的個(gè)數(shù)，按整個(gè)裝置的大小設(shè)置。?

相鄰兩塊多孔擋板之間的間距優(yōu)選為0.5～1m，使得水力均勻，給離子交換劑提供了更有利的接觸吸附空間，進(jìn)而提高去除效率。?

離子交換柱底反應(yīng)器最底層的多孔擋板上優(yōu)選先鋪設(shè)20～30cm厚度的玻璃珠，再在玻璃珠上鋪設(shè)離子交換劑，玻璃珠的孔徑大于多孔擋板上小孔的孔徑；玻璃珠可以填補(bǔ)離子交換柱空隙，緩解水流的同時(shí)可以防止離子交換劑堵塞問題；玻璃珠直徑最優(yōu)為2mm。?

所述的離子交換劑優(yōu)選納米分子篩，通常用于水處理的納米分子篩均可使用，納米分子篩在吸附銨離子飽和后可再生，同時(shí)實(shí)現(xiàn)銨離子的回收?利用。清洗后的納米分子篩可以重復(fù)使用，穩(wěn)定性好。?