專利名稱：一種氨氮污水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種氨氮污水處理裝置，特別涉及一種有效利用廢有機碳源的氨氮污水處理裝置。
背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)，例如煉油催化劑的工業(yè)生產(chǎn)的過程中，需要大量使用氨水和銨鹽作為交換劑，而這些氨水和銨鹽不能存在于最終產(chǎn)品中，所以會產(chǎn)生大量的氨氮污水。這里的“氨氮污水”是指含有游離氨(NH3)和銨離子(NH4 + )的污水。如果這樣的污水被排入污水系統(tǒng)內(nèi)，使煉油催化劑廠的外排污水的氨氮含量大大超標，因此尋求一種氨氮處理新工藝，實現(xiàn)污水達標排放勢在必行。在現(xiàn)有的污水處理中，作為除氮的技術(shù)方法，有物理化學方法和生化法兩種。而物理化學法成本較高，所以生化脫氮法比較現(xiàn)實可行。生化脫氮法主要經(jīng)過如下的硝化-反硝化兩個階段硝化階段硝化反應(yīng)，首先，由亞硝酸菌將污水中的氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽
NH4+202→ N02_+2H++H20然后，再由硝酸菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽
NO2 +0. 502 → NO3-總的反應(yīng)為
NH4+202 →N03；+2HVH2O由于有酸根產(chǎn)生，故硝化作用消耗污水中的堿類物質(zhì)，使污水的堿度下降。即每氧化Img的氨氮,就破壞堿度(以CaCO3計)約7. 2mg/L。為了在硝化時維持一定pH值,對于空氣曝氣，剩余堿度應(yīng)有30 - 50mg/L。當原污水所含堿度不足該范圍時，就需要投加堿類物質(zhì)。反硝化階段反硝化反應(yīng)，首先，在缺氧條件下(DO (溶解氧濃度)不可大于0. 5mg/L)，N03_可轉(zhuǎn)
化為氣態(tài)氮，反應(yīng)式如下
X1MViX2 (有機物Y1N2 →+Y2H2CHY3CO2從上述反應(yīng)式可以看出，在微生物將N03_轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮的過程中需要有有機物參與。當原污水中有機物等的碳源足夠時則不需要外來碳源，當原污水中的有機物等的碳源不足時，則必須補充外來的有機物等的碳源。在氨氮污水的脫氮處理過程中，需要經(jīng)歷上述的氨態(tài)等形態(tài)的氮的硝化-反硝化，而在反硝化階段，如上所述需要補充一定量的碳源。當該污水中所含有的有機碳的含量很低時，需要不斷投加一定量的外來碳源，作為這樣的外來碳源，傳統(tǒng)上利用甲醇、淀粉等工業(yè)原料，但是，因為這樣的工業(yè)原料的價格很高，會大大增加污水的處理成本，因此尋求一種低成本處理氨氮污水，以實現(xiàn)污水達標排放。

實用新型內(nèi)容本實用新型著眼于解決上述所存在的問題，鎖定該特定的氨氮污水的處理以及在污水的反硝化階段的缺少作為有機物的碳源的問題，尋求以含碳有機廢水等的物質(zhì)來補充有機物碳源以治理氨氮污水，以污治污來實現(xiàn)低成本使氨氮污水達標排放。這里的“含碳有機廢水”中的“碳”是指可被生化處理的有機物中的碳，“含碳有機廢水”是含有這樣碳物質(zhì)的有機廢水。作為所述碳物質(zhì)，可使用煉油廠的廢水、生活污水等的含碳物質(zhì)。本設(shè)計人員發(fā)現(xiàn)可以選擇含有有機物的工農(nóng)業(yè)廢料、生活廢料等的含碳有機廢水，例如，煉油企業(yè)排出的含有有機物的工業(yè)廢水來作為反硝化過程中的碳源，這樣就可以結(jié)合排出氨氮污水的煉油催化劑廠等的廠家與這樣的煉油廠距離近的優(yōu)勢，選擇以煉油廠所排出的廢水等的含碳有機廢水作為催化劑企業(yè)的氨氮污水的碳源，將氨氮污水和含碳有機廢水的兩股污水按一定的比例進行混合，再利用生化處理方法進行脫氮處理就可以實現(xiàn)本實用新型的目的，解決上述所存在的技術(shù)問題。S卩，本實用新型提供一種氨氮污水處理裝置，該裝置包括調(diào)節(jié)單元、均質(zhì)單元以及生化處理單元。
所述調(diào)節(jié)單元包括流量測定器、濃度測定器、流量調(diào)節(jié)器以及控制系統(tǒng)。所述流量測定器包括氨氮污水流量測定器以及含碳有機廢水流量測定器。所述濃度測定器包括氨氮污水的氨氮濃度測定器和含碳有機廢水的化學需氧量COD濃度測定器。所述流量調(diào)節(jié)器是含碳有機廢水流量調(diào)節(jié)器。所述控制系統(tǒng)是集散控制系統(tǒng)或者可編程邏輯控制器。所述均質(zhì)單元包括均質(zhì)池以及一個以上的攪拌裝置。所述生化處理單元包括生化反應(yīng)池、鼓風裝置以及曝氣裝置。所述各個單元由管道進行連接。再者，在利用含堿的廢有機碳源時，還可以使其中所含有的殘堿作為調(diào)整生化過程中的PH值的堿性物質(zhì)，從而使廢有機碳源中的堿也能同時得到有效利用。本實用新型的優(yōu)點在于(I)著重于在氨氮污水脫氮處理過程中將廢有機碳源作為生化脫氮反應(yīng)所需的補充碳源，對廢有機碳源進行有效資源化利用，這樣就可以將有機廢渣廢水作為氨氮污水生化處理的碳源進行氨氮污水的處理運行，以便降低氨氮污水處理的成本；(2)在處理氨氮污水的同時，含碳有機廢水同時得到了處理，以便使這些有機廢渣廢水不再成為影響環(huán)境的廢棄物和污水；(3)將調(diào)節(jié)單元、均質(zhì)單元和生化處理單元進行有機結(jié)合，就可以實現(xiàn)穩(wěn)定低成本處理氨氮污水、工業(yè)廢渣和廢水。
圖1是本實用新型的示意圖。圖1中的符號為調(diào)節(jié)單元(I ):氨氮污水的氨氮濃度在線分析儀(I)、氨氮污水的流量計(2)、含碳有機廢水的化學需氧量COD濃度在線分析儀(3 )、調(diào)節(jié)閥(4)、含碳有機廢水的流量計(5 )、控制系統(tǒng)(6 )、儀表信號(7)。均質(zhì)單元(II ):包括均質(zhì)池(9)、攪拌器(10)。生化處理單元(III):包括生化反應(yīng)池(11)、曝氣設(shè)施(12)、鼓風機(13)。圖1中的8為連接管道。
具體實施方式
圖1是本實用新型的示意圖。根據(jù)圖1，具體說明本實用新型的氨氮污水處理裝置的具體結(jié)構(gòu)1.調(diào)節(jié)單元該調(diào)節(jié)單元I包括流量測定器、濃度測定器、流量調(diào)節(jié)器以及控制系統(tǒng)。其中，該調(diào)節(jié) 單元I所包含的流量測定器包括氨氮污水流量測定器以及含碳有機廢水流量測定器。具體表現(xiàn)為所述氨氮污水流量測定器對應(yīng)于氨氮污水流量計2，所述含碳有機廢水流量測定器對應(yīng)于含碳有機廢水流量計5。再者，該調(diào)節(jié)單元I所包含的所述濃度測定器包括氨氮污水的氨氮濃度測定器和含碳有機廢水的化學需氧量COD濃度測定器。氨氮污水的氨氮濃度測定器具體表現(xiàn)為氨氮污水的氨氮濃度在線分析儀I。含碳有機廢水的化學需氧量COD濃度測定器表現(xiàn)為含碳有機廢水的化學需氧量COD濃度在線分析儀3。上述的“氨氮污水的氨氮濃度”的“氨氮濃度”包括氨氮污水中的游離氨(NH3)和銨離子(NH4+)等形式存在的氮元素的濃度。即氨氮污水的氨氮濃度在線分析儀I用于測定氨氮污水中的游離氨(NH3)和銨離子(NH4+)等形式存在的氮元素的濃度。只要能夠進行測定該氮元素的濃度，可以使用公知的在線濃度分析儀作為氨氮濃度在線分析儀I。該調(diào)節(jié)單元所包含的流量調(diào)節(jié)器是含碳有機廢水流量調(diào)節(jié)器，具體表現(xiàn)為圖1中的調(diào)節(jié)閥4。該調(diào)節(jié)單元所包含的控制系統(tǒng)是集散控制系統(tǒng)(DCS)或者可編程邏輯控制器(PLC系統(tǒng))，具體表現(xiàn)為圖1的控制系統(tǒng)6。而作為集散控制系統(tǒng)(DCS)或者可編程邏輯控制器(PLC系統(tǒng))，使用公知常規(guī)的有關(guān)自控設(shè)備即可。在含碳有機廢水進水管線通路上還設(shè)置有流量自動調(diào)節(jié)閥4所組成的調(diào)節(jié)閥組
口 o除了儀表信號7以外，氨氮污水的管線通路上所設(shè)置的各個設(shè)備元件以及含碳有機廢水的管線通路上所設(shè)置的各個設(shè)備元件是通過管道8進行連接，并且以該管道8與均質(zhì)單元進行連接。氨氮污水進水，通過進水管線流向在該管線所設(shè)置的氨氮污水的氨氮濃度在線分析儀I和流量計2，并對該氨氮污水實時監(jiān)控氨氮污水的氨氮濃度和流量，將所測得的兩個數(shù)據(jù)信號送至控制系統(tǒng)6。含碳有機廢水，通過含碳有機廢水進水管線流向在該管線所設(shè)置的含碳有機廢水的化學需氧量COD濃度在線分析儀3和含碳有機廢水流量計5，并對該含碳有機廢水實時監(jiān)控含碳有機廢水的COD濃度和流量，將所測得的兩個數(shù)據(jù)信號送至控制系統(tǒng)6。控制系統(tǒng)6 (DCS或PLC系統(tǒng))在收到氨氮污水的氨氮濃度數(shù)據(jù)信號、氨氮污水流量的數(shù)據(jù)信號、含碳有機廢水COD濃度的數(shù)據(jù)信號以及含碳有機廢水流量的數(shù)據(jù)信號的四個信號后，通過與控制系統(tǒng)6內(nèi)的設(shè)定值進行比較且進行計算，輸出控制信號，以實時控制和改變自動調(diào)節(jié)閥4的開啟度，通過調(diào)節(jié)含碳有機廢水的流量，以達到控制和保持提供給后續(xù)的均質(zhì)單元的混合水的碳/氮比的目的。I1:均質(zhì)單元為使含碳有機廢水與氨氮污水充分混合，本裝置還設(shè)置均質(zhì)單元II，以保證充分混合。所述均質(zhì)單元II包括均質(zhì)池以及一個以上的攪拌裝置。即該均質(zhì)單元II包括均質(zhì)池9和至少一個攪拌器10。所述均質(zhì)池9的大小及攪拌器10的設(shè)置數(shù)量，可根據(jù)實際輸入的氨氮污水與含碳有機廢水的水質(zhì)水量的不同按照常規(guī)進行計算，以調(diào)整均質(zhì)池9的大小及攪拌器10的設(shè)置數(shù)量。攪拌器不得少于I臺。如圖1所示，調(diào)節(jié)單元I的氨氮污水與含碳有機廢水分別被調(diào)節(jié)單元I的管道8輸送到均質(zhì)池9中，之后，經(jīng)過均質(zhì)池9的二個的攪拌器10的充分攪拌，使氨氮污水與含碳有機廢水的兩股水能夠混合均勻，以使混合后的污水的碳/氮之比為2 - 8，較好為2 - 4。該均質(zhì)單元II內(nèi)所均勻混合后的混合污水通過管道8被輸送送到下個工序結(jié)構(gòu)的生化處理單元III。II1:生化處理單元本裝置所含有的生化處理單元III包括生化反應(yīng)池、鼓風裝置以及曝氣裝置。作為所述生化反應(yīng)池，可以使用圖1中的生化反應(yīng)池11。作為生化反應(yīng)池11采用公知的生化反應(yīng)池。作為所述鼓風裝置，可以使用圖1中的鼓風機13。作為鼓風機13可以采用公知的鼓風機。作為所述曝氣裝置，可以使用圖1中的曝氣設(shè)備12。作為曝氣設(shè)備12可以使用公知的曝氣設(shè)備。鼓風機13和曝氣設(shè)備12可以通過管道8進行連接。通過生化反應(yīng)池11、鼓風機13和曝氣設(shè)備12，可使均質(zhì)單元II所輸出的已經(jīng)達到碳/氮之比為2 - 8，較好為2 - 4要求的混合污水在生化反應(yīng)池11中進行硝化-反硝化脫氮，其具體的反應(yīng)原理，請參見上述的反應(yīng)式。即均質(zhì)單元II輸出的混合水進入生化反應(yīng)池11后，利用生化反應(yīng)池11所含有的活性污泥、鼓風機13及曝氣設(shè)備12在生化反應(yīng)池11中進行硝化-反硝化脫氮反應(yīng)，以去除掉污水中的氨氮。所述生化反應(yīng)池是指包含活性污泥等一切可以實現(xiàn)進行生化反應(yīng)的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)，可采用公知的生化反應(yīng)池。從生化處理單元II I進行完處理而被輸出的出水是滿足了要求的達標處理后的排水。在本裝置中，通過將調(diào)節(jié)單元1、均質(zhì)單元II和生化處理單元III的有機結(jié)合，可有效地將氨氮污水無害化處理，同時將含碳有機廢水作為氨氮污水反硝化過程所需的碳源進行了有效利用。實施例1 :以工業(yè)生產(chǎn)催化劑的廠家為例，例如煉油催化劑廠的氨氮污水處理情況為例，其具體如下在石油化工工業(yè)的催化劑生產(chǎn)過程中，需要使用大量的氨水和銨鹽作為交換劑，所以所排出的生產(chǎn)污水中主要含有污染物的氨氮，利用與煉油催化劑廠接近的煉油廠的煉油污水作為氨氮污水處理的含碳有機廢水。將作為含碳有機廢水的煉油污水與煉油催化劑廠的氨氮污水混合，利用調(diào)節(jié)單元控制氨氮污水和含碳有機廢水的兩進水的水量，最終采用硝化反硝化生化處理工藝將煉油催化劑廠的氨氮污水中的氨氮脫除，具體數(shù)據(jù)參見表I — 2。表1:煉油催化劑廠的氨氮污水以及煉油廠的含碳有機廢水的兩股進水的水質(zhì)
權(quán)利要求1.一種氨氮污水處理裝置，其特征在于，該裝置包括調(diào)節(jié)單元、均質(zhì)單元以及生化處理單元。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元包括流量測定器、濃度測定器、流量調(diào)節(jié)器以及控制系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述流量測定器包括氨氮污水流量測定器以及含碳有機廢水流量測定器。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述濃度測定器包括氨氮污水的氨氮濃度測定器和含碳有機廢水的化學需氧量COD濃度測定器。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述流量調(diào)節(jié)器是含碳有機廢水流量調(diào)節(jié)器。
6.如權(quán)利要求邏輯控制器。
7.如權(quán)利要求攪拌裝置。
8.如權(quán)利要求置以及曝氣裝置。
9.如權(quán)利要求接。2所述的裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)是集散控制系統(tǒng)或者可編程I所述的裝置，其特征在于，所述均質(zhì)單元包括均質(zhì)池以及一個以上的I所述的裝置，其特征在于，所述生化處理單元包括生化反應(yīng)池、鼓風裝1- 8中任一項所述的裝置，其特征在于，所述各個單元由管道進行連
專利摘要本實用新型涉及一種氨氮污水處理裝置。該裝置包括調(diào)節(jié)單元、均質(zhì)單元以及生化處理單元。通過該裝置以含碳有機廢水作為碳源，以污治污就可降低氨氮污水處理的成本，并能使含碳有機廢水不再成為影響環(huán)境的廢棄物和污水。
文檔編號C02F3/30GK202865008SQ20122054483
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者陳昕, 仝明, 林大泉, 嚴奇?zhèn)? 亢萬忠 申請人:中國石油化工集團公司, 中石化寧波工程有限公司, 中石化寧波技術(shù)研究院有限公司