[發明專利]一步法臭氧協同氯氧化深度處理廢水中氮氯的方法及裝置

在審

• 申請號: 202110635296.4
• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113200597A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 王烽宇;劉美琴;王安隆;王子榮
• 申請（專利權）人: 王子榮
• 主分類號: C02F1/78
• 分類號: C02F1/78;C02F1/76;C02F101/16
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 雷立康

本發明涉及一種一步法臭氧協同氯氧化深度處理廢水中氮氯的方法及裝置。主要解決現有處理氨氮廢水的方法存在的殘留氯氧化劑及副產物易形成二次污染等技術問題。本發明的技術方案是：包括下列步驟：1)將待處理氨氮廢水與次氯酸鈉同時加入混合器中混合，流入反應器中；2)ORP控制器檢測進入反應器中的混合液的氧化還原電位值，根據顯示值調整次氯酸鈉的流量；3)當混合液達到指定液位時，開啟水力空化增氧曝氣機和臭氧發生器，4)當ORP控制器檢測的氧化還原電位值到達指定值930?970mv時，混合液處理完畢。裝置由反應器、水力空化增氧曝氣機、管道混合器、氨氮廢水進水泵、臭氧發生器、次氯酸鈉投料泵、次氯酸鈉溶化器、ORP控制器和氨氮在線分析儀等組成。

技術領域

本發明屬于含氮污水處理的方法及裝置技術領域，具體涉及一種一步法臭氧協同氯氧化深度處理廢水中氮氯的方法及裝置。

背景技術

隨著工農業生產的發展和人民生活水平的提高，越來越多的含氮化合物排入水中，嚴重污染了水體。從近年來的環境質量公報可以看出，我國水中主要的污染物為氨氮和有機物。這些污染物進一步加劇了我國水資源短缺的矛盾，嚴重制約了可持續發展戰略的實施。特別是含氮化合物的排放量迅猛增長，不僅引起水體富營養化，而且導致藻類爆發、水質變差，增加了水處理的難度和成本，甚至對人群及生物產生毒害作用，影響人類及其它生物的正常生存和發展。

隨著人們環境保護意識的提高，排放污水處理標準也在不斷提高。人們對含氮污水處理技術進行了多種嘗試和探索。到目前為止開發的深度脫氮技術基本可分為物化法和生物法，生物法脫氮的主要原理是經過硝化、反硝化處理，將水中的氨氮，氧化成氮氣排出體系外。其存在投資較大，操作復雜，處理效果受自然條件影響的缺陷。物化法較常用的是氯化法(又稱折點加氯法)，即通過向氨氮污水中投加二氧化氯、氯氣、以及次氯酸鹽等含氯氧化劑，將污水中的氨氮氧化為氮氣排出體系外。具有脫氮效率高、投資少，不受環境氣候條件影響、反應速率快，并具有消毒作用的優點，研究應用較多。

但該方法存在的缺陷為，由于待處理水中的氨氮含量不斷波動，造成投藥量控制操作難度大；經處理后水中殘留的氯氧化劑及副產物氯胺、氯代有機物等易形成二次污染，須在處理水排放前增加脫氯工藝，這些缺陷限制了氯化法脫氮的實際應用。

發明內容

本發明的目的是解決上述問題，提供一種一步法臭氧協同氯氧化深度處理廢水中氮氯的方法及裝置。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一步法臭氧協同氯氧化深度處理廢水中氮氯的方法，其包括下列步驟：

1)將待處理氨氮廢水與次氯酸鈉同時加入管道混合器中并充分混合后形成混合液，流入反應器中；次氯酸鈉的有效氯加入量與待處理氨氮廢水中氨氮的重量比為7.6～8:1；

2)ORP控制器實時檢測進入反應器中的混合液的氧化還原電位值，根據ORP控制器檢測的顯示值實時調整次氯酸鈉投料泵的流量，以實現控制次氯酸鈉的加藥量；當ORP控制器檢測的顯示值達到620-650mv范圍時，關閉次氯酸鈉投料泵，停止投加次氯酸鈉；

3)當進入反應器的混合液達到指定液位時，關閉氨氮廢水進水泵和次氯酸鈉投料泵，停止混合液進入反應器；開啟水力空化增氧曝氣機和臭氧發生器，調節臭氧發生器的流量計，使輸出的臭氧以每升混合液加入0.6mg/min～0.8mg/min的流量進入混合液中，臭氧經水力空化作用以微米級氣泡形式與氨氮進行充分反應，實現無剩余氯完全脫氮；在此反應過程中，ORP控制器實時檢測反應過程中混合液的反應程度；

4)當ORP控制器檢測的氧化還原電位值到達指定值930-970mv之間并穩定五分鐘后，以及氨氮在線分析儀的顯示值達到指定值1mg/L及以下時，反應器中的混合液處理完畢，關閉水力空化增氧曝氣機和臭氧發生器；

5)打開反應器的排水閥將處理后的混合液從反應器中排出。