CN219031936U - 一种去除废水中氨氮的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种去除废水中氨氮的装置，其利用臭氧催化氧化氨氮废水，在处理过程中，能够保证废水、臭氧与催化剂填料接触充分，同时臭氧利用率高。其包括依次相连的废水池、换热器、反应塔，反应塔的进气口与臭氧发生器连接，反应塔内设有催化剂填料，反应塔内沿着竖直方向依次安装有多个布气盘，催化剂填料位于每个布气盘上，每个布气盘向下开设有多个出气孔，进气口通过进气管分别与每个布气盘连接并与出气孔连通。

Description

一种去除废水中氨氮的装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体为一种去除废水中氨氮的装置。

背景技术

很多工农业生产中会制造出大量的氨氮废水，如食品加工、皮革制造业和催化剂的制备等，特别是在催化剂的制备过程中直接加入氨水。大量的氨氮废水被排放出去的严重后果是：江河湖泊出现水华、海洋出现赤潮。这些现象会导致水体缺氧、鱼类死亡等，同时降低了水体的自净能力，严重危害了人类的生存环境。因此，水污染的治理受到了高度的重视。

目前氨氮废水的处理方法有物理方法、化学法和微生物处理法。物理方法主要是反渗透、土地灌溉等措施，适合处理低浓度的氨氮废水。化学法主要有化学沉淀、吹脱法等技术、其中的化学沉淀法要加入沉淀剂，从而引入其他药剂，并产生了固体废物，造成二次污染。现在许多工业上用吹脱的工艺来处理氨氮废水。此工艺用于高浓度的氨氮废水处理效果明显，但此法使用的设备大，消耗大量的蒸汽，运行成本高，而且只适于高浓度的氨氮废水的处理。总而言之现有的氨氮方法存在处理过程需要高温高压、容易造成二次污染以及只能处理高浓度氨氮废水或高低浓度氨氮废水中的一种，应用范围窄的问题。

现有技术中，还有通过利用向氨氮废水中通入臭氧，臭氧与氨氮废水通过催化氧化反应来将氨氮氧化为氮气从而实现氨氮废水的处理，例如公开号为CN109796073A的专利申请所公开的一种含氨氮废水处理方法，这种方式能够适用于多种浓度的废水，具体的是通过废水经换热器加热至反应温度后，与臭氧发生器产生的臭氧混合后通入催化反应器，催化反应器中装填有贵金属催化剂填料，催化氧化后的液体从催化反应器底部排出，气体则从顶部排出，然而，其反应器中的催化剂填料段为一整体，氨氮废水与催化剂填料的接触不充分，同时，臭氧是和氨氮废水混合后一起通入催化反应器上部，部分臭氧在到达催化剂填料段前就会从催化反应器顶部排出，导致臭氧利用率不理想。

实用新型内容

针对现有采用臭氧催化氧化处理氨氮废水时，存在与催化剂填料接触不充分、臭氧利用率不理想的问题，本实用新型提供了一种去除废水中氨氮的装置，其利用臭氧催化氧化氨氮废水，在处理过程中，能够保证废水、臭氧与催化剂填料接触充分，同时臭氧利用率高。

其技术方案是这样的：一种去除废水中氨氮的装置，其包括依次相连的废水池、换热器、反应塔，反应塔的进气口与臭氧发生器连接，反应塔内设有催化剂填料，其特征在于：反应塔内沿着竖直方向依次安装有多个布气盘，催化剂填料位于每个布气盘上，每个布气盘向下开设有多个出气孔，进气口通过进气管分别与每个布气盘连接并与出气孔连通。

优选的，氨氮废水通过进水管进入反应塔内，进水管与布水盘连接，布水盘位于最上方的催化剂填料上方，布水盘向下开设有多个出水孔。

优选的，反应塔顶部设有泄气孔，泄气孔的下方、布水盘的上方设有排气口，排气口与臭氧发生器连接。

优选的，催化剂填料呈球形，其内部开设有贯穿催化剂填料的通道。

优选的，位于最下方的布气盘的下方设有排水口，排水口与集水池连接。

优选的，废水池和换热器之间还连接有过滤器。

有益效果：采用上述结构的反应塔作为催化氧化场所，通过布气盘将催化剂填料分层形成多段催化剂填料，并且催化剂填料位于每个布气盘的上方，这样臭氧从布气盘排出后在向上运动时，每段催化剂填料均能与臭氧接触从而对氨氮废水进行催化氧化，从而保证接触充分，同时，臭氧直接排放至每段催化剂填料下方，不会在与催化剂填料接触前就从泄气孔排出，同时向下排出臭氧能够延长臭氧位于反应塔内的时间，从而提高了臭氧利用率。

附图说明

图1为系统连接图；

图2为反应塔结构示意图；

图3为填料结构示意图；

图4为布气盘底部结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示的一种去除废水中氨氮的装置，其包括依次相连的废水池1、换热器3、反应塔4，反应塔4顶部设有泄气孔（图中未示出），反应塔4的进气口与臭氧发生器5连接，臭氧发生器5的出口可以设置有气体流量计，使气体流量控制在0.1-0.9m³/h，反应塔4内设有催化剂填料407，反应塔4内的中下部沿着竖直方向依次安装有多个水平布置的布气盘404，催化剂填料407位于每个布气盘404上，催化剂填料可以由多个球形填料构成，如图3所示，其内部开设有贯穿催化剂填料的通道（例如以球心为坐标原点，在X、Y、Z三个方向上设置相互垂直的通道4071），保证水流的畅通，填料可以包括沸石、活性氧化铝、活性炭、硅藻土、硅胶等。结合图4，每个布气盘404向下开设有多个出气孔4041，出气孔4041上端封闭，进气口通过进气管405分别与每个布气盘404中央连接并与出气孔4041连通，这样臭氧就能从布气盘输入反应塔4并通过出气孔4041朝下进入并最终向上运动与催化剂填料407接触对废水进行催化氧化，另外。位于最下方的布气盘404的下方设有排水口406，排水口406与集水池6连接。

为了使废水均匀输入反应塔4，氨氮废水通过进水管401进入反应塔4内，进水管401与布水盘403连接，布水盘403位于最上方的催化剂填料407上方，布水盘403向下开设有多个出水孔。可以在废水池1和换热器3之间设置过滤器2来过滤掉杂质以免堵塞布水盘403。

为了避免了臭氧对环境的污染，而且还节约了能源，对氧气再利用，泄气孔的下方、布水盘403的上方设有排气口402，排气口402与臭氧发生器5连接，由于氮气的密度比氧气、臭氧的密度小，所以氮气在最上面，从泄气孔出来的绝大多数是氮气，未反应的臭氧和氧气从位置较低的排气口402排出并进入到臭氧发生器5，即使少量氮气从排气口402排出也不会影响臭氧发生器5的工作，这样，把反应后的氧气再次通入臭氧发生器5的入口以作为臭氧制备的原料，使氧气得到循环利用，节约了能源，而未反应的臭氧也回收重新通过管道进入反应塔4，避免污染。

以下结合实施例证明本系统的处理效果：

实施例1

待处理的高浓度氨氮废水中，氨氮浓度为1087mg/L，Cl浓度为130mg/L，HCO3^-浓度为850mg/L，废水温度为22°C，pH值为7.9，COD浓度为1550mg/L。

高浓度氨氮废水储存在废水池1中，由水泵输送到过滤器2，过滤掉杂质，过滤器2出水通过水泵输送到换热器3使水温升高到60℃，换热器3出水通过水泵从上端进入反应塔4，臭氧从下端进入反应塔4，对氨氮进行催化氧化，反应之后的水从反应塔的底部流入到集水池6，检测集水池6的氨氮浓度降低到89mg/L，COD为降低到400mg/L。

实施例2

待处理的高浓度氨氮废水中，氨氮浓度为157mg/L，Cl浓度为56mg/L，HCO3^-浓度为370mg/L，废水温度为22°C，pH值为7.5。

高浓度氨氮废水储存在废水池1中，由水泵输送到过滤器2，过滤掉杂质，过滤器2出水通过水泵输送到换热器3使水温升高到60℃，换热器3出水通过水泵从上端进入反应塔4，臭氧从下端进入反应塔4，对氨氮进行催化氧化，反应之后的水从反应塔的底部流入到集水池6，检测集水池6的氨氮浓度降低到10mg/L以下。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种去除废水中氨氮的装置，其包括依次相连的废水池、换热器、反应塔，所述反应塔的进气口与臭氧发生器连接，所述反应塔内设有催化剂填料，其特征在于：所述反应塔内沿着竖直方向依次安装有多个布气盘，所述催化剂填料位于每个所述布气盘上，每个所述布气盘向下开设有多个出气孔，所述进气口通过进气管分别与每个所述布气盘连接并与所述出气孔连通。

2.根据权利要求1所述的一种去除废水中氨氮的装置，其特征在于：氨氮废水通过进水管进入所述反应塔内，所述进水管与布水盘连接，所述布水盘位于最上方的所述催化剂填料上方，所述布水盘向下开设有多个出水孔。

3.根据权利要求2所述的一种去除废水中氨氮的装置，其特征在于：所述反应塔顶部设有泄气孔，所述泄气孔的下方、所述布水盘的上方设有排气口，所述排气口与所述臭氧发生器连接。

4.根据权利要求1所述的一种去除废水中氨氮的装置，其特征在于：所述催化剂填料呈球形，其内部开设有贯穿所述催化剂填料的通道。

5.根据权利要求1所述的一种去除废水中氨氮的装置，其特征在于：位于最下方的所述布气盘的下方设有排水口，所述排水口与集水池连接。

6.根据权利要求2所述的一种去除废水中氨氮的装置，其特征在于：所述废水池和所述换热器之间还连接有过滤器。

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