一種含重金屬及高濃度氨氮的工業廢水處理系統的製作方法
2023-04-24 05:17:36 1
本實用新型屬於廢水處理技術領域，具體涉及一種含重金屬及高濃度氨氮的工業廢水處理系統。
背景技術：
高濃度氨氮廢水主要來自於焦化、煤氣、味精、化肥、養殖等行業生產排放的廢水，以及垃圾滲濾液和生活汙水等，這些廢水均以含有高濃度的氨氮為主要特徵，一般氨氮濃度在200-6000mg/l。高濃度氨氮廢水排放量大，成分複雜，毒性強，大量高濃度氨氮廢水排入水體不僅引起水體富營養化、造成水體黑臭，而且將增加給水處理的難度和成本，甚至對人群及生物產生毒害作用。目前處理高濃度氨氮廢水進行脫氮的方法有生物硝化反硝化、蒸發濃縮結晶、折點加氯、吹脫和離子交換法等，其中吹脫法具有流程簡單、處理效率高、處理效果穩定、基建費和運行費較低等優點，實用性很強。但是，目前的吹脫法處理高濃度氨氮廢水的系統還存在系統能耗大、不能去除廢水中的重金屬、不能有效回收氨氮資源等問題。
技術實現要素：
本實用新型的目的是為了解決現有技術中對高濃度氨氮廢水處理所存在的缺陷，提供一種含重金屬及高濃度氨氮的工業廢水處理系統來解決上述問題。
為實現上述目的，本實用新型採取的技術方案是：
一種含重金屬及高濃度氨氮的工業廢水處理系統，包括廢水儲水槽、熱交換器、氨氮吹脫塔、一級噴淋塔、二級噴淋塔、沉澱槽、pH調節系統和噴淋吸收液儲槽；所述熱交換器的進水口I與所述廢水儲水槽相連；所述熱交換器的出水口I與所述氨氮吹脫塔的進水口相連；所述氨氮吹脫塔的出水口與所述熱交換器的進水口II相連；所述熱交換器的出水口II與所述沉澱槽相連；所述沉澱槽通過出水管道與所述pH調節系統相連；所述氨氮吹脫塔的出氣口與所述一級噴淋塔的進氣口通過管道相連；所述二級噴淋塔的進氣口與所述一級噴淋塔的出氣口相連；所述二級噴淋塔的出氣口通過一個曝氣風機連接到所述氨氮吹脫塔的進氣口；所述一級噴淋塔和二級噴淋塔的出水口分別通過循環水泵I和循環水泵II與所述噴淋吸收液儲槽相連；所述一級噴淋塔、二級噴淋塔均與一噴淋泵相連。
優選的，所述氨氮吹脫塔外設置片鹼供給槽，並通過一藥劑泵I與所述片鹼供給槽相連；優選的，所述氨氮吹脫塔內設置有加熱器。
優選的，所述噴淋泵與一噴淋液供給裝置相連。
優選的，所述pH調節系統包括pH調節池、pH控制系統、pH檢測探頭、pH傳感器、自動加酸裝置和儀表顯示裝置。
優選的，所述自動加酸裝置包括酸補給槽、計量泵和控制閥門。
優選的，所述沉澱槽外設置有沉澱劑補給裝置，並通過一藥劑泵II與所沉澱劑補給裝置相連。優選的，所述廢水儲水槽與所述熱交換器之間還設置有循環水泵III。優選的，所述氨氮吹脫塔進水口與所述熱交換器之間還設置有循環水泵IV。優選的，所述沉澱槽內設置有汙泥排放裝置。
優選的，所述氨氮吹脫塔、一級噴淋塔和二級噴淋塔內層均設置有防腐內襯，外層均設置有保溫層。
使用本實用新型處理高濃度氨氮廢水的工藝過程為：未處理的高濃度氨氮廢水首先由進水口I進入熱交換器，和同樣經進水口II進入熱交換器的處理後的廢水進行熱量交換後從熱交換器的出水口I排出，並由循環水泵IV輸送至氨氮吹脫塔內進行脫氮處理。在氨氮吹脫塔中，向塔內投加片鹼並控制pH＞10，再開啟曝氣風機進行曝氣，開啟加熱器進行加熱，在片鹼的化學作用和曝氣吹脫的物理作用下，即可將廢水中的絕大部分高濃度氨氮去除。從氨氮吹脫塔分離出來的氨氣與水蒸氣的混合氣，進入一級噴淋塔、二級噴淋塔，經過兩級噴淋吸收轉化成氨水、硫酸銨或氯化銨成品，實現了資源的循環再利用，而經過兩級吸收塔吸收後的剩餘含氨氮尾氣經過曝氣風機，重新進入氨氮吹脫塔，該尾氣具有一定的溫度，這樣就可以實現尾氣中熱量的回收，同時有利於加熱脫氮，升溫速度快，效率更高，能量利用率高。經由氨氮吹脫塔處理後的高溫廢水經過出水管流經熱交換器，通過熱交換器與同樣流經熱交換器的未處理的高濃度氨氮廢水原水進行熱交換，充分利用處理後的廢水中的熱量，同時也縮短處理過程中的加溫時間。進行熱交換後的處理後的廢水從熱交換器的出水口II排出，進入沉澱槽，在沉澱槽中加入沉澱劑，以去除廢水中的重金屬，使廢水得到進一步淨化。從沉澱槽排出的廢水含有大量的鹼，pH過高，不能直接進行排放，因此需要進入pH調節系統進行中和。廢水進入pH調節池後，pH檢測探頭將檢測到的pH值經由pH傳感器轉化成特定信號傳送到pH控制系統，pH控制系統根據接收到的信號選擇開啟控制閥門，通過計量泵向pH調節池內加酸；當pH探頭檢測到的pH值接近7時，停止加酸。工作人員可在儀表顯示裝置上讀出pH調節池內廢水的pH值。
本實用新型的有益效果：
（1）本實用新型效率高，能夠將絕大部分氨氮從廢水中分離出來，保證出水處理一次到位，達到國家一級排放標準；
（2）氨氮吹脫塔和噴淋塔相結合，不會產生二次汙染，保證了吹脫後氨氣和水蒸氣的混合氣經過吸收塔轉換為氨水、氯化銨或硫酸銨溶液，實現了資源的回收利用，帶來一些經濟效益，從而降低了運行成本；
（3）增加了沉澱槽和pH調節系統，能有效除去廢水中的重金屬，自動調節處理後廢水的pH，使廢水實現達標排放；
（4）脫氮過程氨氮的分離效率高、能耗低，脫氮之後可實現對脫氮尾氣的近100%回收並充分利用尾氣和廢水的餘熱，增加能量利用效率。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例的整體結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例和附圖對本實用新型的技術方案作進一步解釋和說明。
實施例
一種高濃度氨氮廢水處理系統，包括廢水儲水槽1、熱交換器2、氨氮吹脫塔3、一級噴淋塔4、二級噴淋塔5、噴淋吸收液儲槽6、沉澱槽7和pH調節系統8；所述熱交換器2的進水口I與所述廢水儲水槽1相連；所述熱交換器的出水口I與所述氨氮吹脫塔3的進水口相連；所述氨氮吹脫塔3的出水口與所述熱交換器2的進水口II相連；所述熱交換器2的出水口II與所述沉澱槽7相連；所述沉澱槽7通過出水管道與所述pH調節系統相連；所述氨氮吹脫塔3的出氣口與所述一級噴淋塔4的進氣口通過管道相連；所述二級噴淋塔5的進氣口與所述一級噴淋塔4的出氣口相連；所述二級噴淋塔5的出氣口通過一個曝氣風機53連接到所述氨氮吹脫塔3的進氣口；所述一級噴淋塔4和二級噴淋塔5的出水口分別通過循環水泵I41和循環水泵II55與所述噴淋吸收液儲槽6相連；所述一級噴淋塔4、二級噴淋塔5均與一噴淋泵53相連，所述噴淋泵53與噴淋液供給裝置54相連。
所述氨氮吹脫塔3外設置一藥劑泵I32，並通過所述藥劑泵I32與一片鹼供給槽31相連；所述氨氮吹脫塔3內設置有加熱器。所述pH調節系統8包括pH調節池81、pH控制系統82、pH檢測探頭83、pH傳感器84、自動加酸裝置和儀表顯示裝置85；所述自動加酸裝置包括酸補給槽88、計量泵87和控制閥門86。
所述沉澱槽7外設置有藥劑泵II72，並通過所述藥劑泵II72與一沉澱劑補給裝置71相連。
所述廢水儲水槽1與所述熱交換器2之間還設置有循環水泵III11。所述氨氮吹脫塔3進水口與所述熱交換器2之間還設置有循環水泵IV21。所述沉澱槽內設置有汙泥排放裝置。所述氨氮吹脫塔3、一級噴淋塔4和二級噴淋塔5內層均設置有防腐內襯，外層均設置有保溫層。
本實用新型處理高濃度氨氮廢水的工藝過程為：廢水儲水槽1中未處理的高濃度氨氮廢水首先由進水口I進入熱交換器2，和同樣經進水口II進入熱交換器2的處理後的廢水進行熱量交換後從熱交換器的出水口I排出，並由循環水泵IV11輸送至氨氮吹脫塔3內進行脫氮處理。在氨氮吹脫塔3中，向塔內投加片鹼並控制pH＞10，再開啟曝氣風機53進行曝氣，開啟加熱器進行加熱，在片鹼的化學作用和曝氣吹脫的物理作用下，即可將廢水中絕大部分高濃度氨氮去除。從氨氮吹脫塔3分離出來的氨氣和水蒸氣的混合氣，進入一級噴淋塔4、二級噴淋塔5，經過兩級噴淋吸收轉化成氨水、硫酸銨或氯化銨成品，實現了資源的循環再利用，而經過兩級吸收塔吸收後的剩餘含氨氮尾氣經過曝氣風機53，重新進入氨氮吹脫塔3，該尾氣具有一定的溫度，這樣就可以實現尾氣中熱量的回收，同時有利於加熱脫氮，升溫速度快，效率更高，能量利用率高。經由氨氮吹脫塔3處理後的高溫廢水經過出水管流經熱交換器，通過熱交換器2與同樣流經熱交換器2的未處理的高濃度氨氮廢水原水進行熱交換，充分利用處理後的廢水中的熱量，同時也縮短處理過程中的加溫時間。進行熱交換後的處理後的廢水從熱交換器2的出水口II排出，進入沉澱槽7，在沉澱槽7中加入沉澱劑，以除去廢水中的重金屬，使廢水得到進一步淨化。從沉澱槽7排出的廢水含有大量的鹼，pH過高，不能直接進行排放，因此需要進入pH調節系統8進行中和。廢水進入pH調節池81後，pH檢測探頭83將檢測到的pH值經由pH傳感器84轉化成特定信號傳送到pH控制系統82，pH控制系統82根據接收到的信號選擇開啟控制閥門86，通過計量泵87向pH調節池81內加酸；當pH探頭檢測83到的pH值接近7時，停止加酸。工作人員可在儀表顯示裝置85上讀出pH調節池81內廢水的pH值。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵及本實用新型的優點，本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內，本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。