公布日：2022.07.29
申請日：2022.05.18
分類號：C02F9/04(2006.01)I;C01B25/32(2006.01)I;C01C1/242(2006.01)I;C01F11/18(2006.01)I;C05B7/00(2006.01)I;C05C3/00(2006.01)I;
C05D3/02(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種養(yǎng)殖廢水中氮磷污染因子的物化去除系統(tǒng)及方法，該養(yǎng)殖廢水中氮磷污染因子的物化去除系統(tǒng)包括從左往右依次連通的PH調(diào)節(jié)池、反應(yīng)池、沉淀池及清水PH自然回調(diào)池，所述PH調(diào)節(jié)池的左側(cè)設(shè)置有向所述PH調(diào)節(jié)池內(nèi)投加堿性鈣質(zhì)緩沖劑的堿性鈣質(zhì)緩沖劑投加裝置，所述PH調(diào)節(jié)池和所述反應(yīng)池的上方設(shè)置有收集氨氣的集氣罩，所述集氣罩罩住所述PH調(diào)節(jié)池和所述反應(yīng)池，所述PH調(diào)節(jié)池的內(nèi)部下端設(shè)置有第一曝氣裝置。本發(fā)明集物理、化學(xué)處理法協(xié)同作用下，氨氮去除率達到98.5％、總磷去除率達到98.3％、COD去除率達到30％，去除效率高同時防止沉淀物以及產(chǎn)生的氨氣造成二次污染，環(huán)境經(jīng)濟效益穩(wěn)固。
權(quán)利要求書
1.一種養(yǎng)殖廢水中氮磷污染因子的物化去除系統(tǒng)，其特征在于，包括從左往右依次連通的PH調(diào)節(jié)池、反應(yīng)池、沉淀池及清水PH自然回調(diào)池，所述PH調(diào)節(jié)池的左側(cè)設(shè)置有向所述PH調(diào)節(jié)池內(nèi)投加堿性鈣質(zhì)緩沖劑的堿性鈣質(zhì)緩沖劑投加裝置，所述PH調(diào)節(jié)池和所述反應(yīng)池的上方設(shè)置有收集氨氣的集氣罩，所述集氣罩罩住所述PH調(diào)節(jié)池和所述反應(yīng)池，所述PH調(diào)節(jié)池的內(nèi)部下端設(shè)置有第一曝氣裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖廢水中氮磷污染因子的物化去除系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)池的內(nèi)部下端設(shè)置有第二曝氣裝置，所述反應(yīng)池的內(nèi)部底部兩側(cè)設(shè)置有第一傾斜隔板，兩個所述第一傾斜隔板的底部中間呈第一平底部，所述第一平底部上設(shè)置有第一沉淀物排放口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖廢水中氮磷污染因子的物化去除系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)池包括從左往右依次連通的一級反應(yīng)池、二級反應(yīng)池及三級反應(yīng)池，所述一級反應(yīng)池的左側(cè)與所述PH調(diào)節(jié)池連通，所述三級反應(yīng)池的右側(cè)與所述沉淀池連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的養(yǎng)殖廢水中氮磷污染因子的物化去除系統(tǒng)，其特征在于，所述PH調(diào)節(jié)池的左側(cè)上端設(shè)置有用于進廢水的第一過流孔，所述PH調(diào)節(jié)池與所述一級反應(yīng)池之間設(shè)置有第二過流孔，所述一級反應(yīng)池與所述二級反應(yīng)池之間設(shè)置有第三過流孔，所述二級反應(yīng)池與所述三級反應(yīng)池之間設(shè)置有第四過流孔，所述三級反應(yīng)池與所述沉淀池之間設(shè)置有第五過流孔，所述第一過流孔、所述第二過流孔、所述第三過流孔、所述第四過流孔及所述第五過流孔的高度逐步降低。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖廢水中氮磷污染因子的物化去除系統(tǒng)，其特征在于，所述沉淀池的內(nèi)部中間設(shè)置有豎流中心筒，所述豎流中心筒通過設(shè)置在其左右兩側(cè)的中心筒支架與所述沉淀池的池壁固定，所述豎流中心筒通過設(shè)置在其左側(cè)的過流管道與所述反應(yīng)池連通，所述沉淀池的內(nèi)部右端設(shè)置有可調(diào)節(jié)的三角堰板，所述三角堰板通過出水管道與所述清水PH自然回調(diào)池連通，所述沉淀池的內(nèi)部底部兩側(cè)設(shè)置有第二傾斜隔板，兩個所述第二傾斜隔板的底部中間呈第二平底部，所述第二平底部上設(shè)置有第二沉淀物排放口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖廢水中氮磷污染因子的物化去除系統(tǒng)，其特征在于，所述堿性鈣質(zhì)緩沖劑投加裝置通過投加管道與所述PH調(diào)節(jié)池連通，所述堿性鈣質(zhì)緩沖劑投加裝置釋放含有Ca2+、OH-的堿性鈣質(zhì)緩沖劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖廢水中氮磷污染因子的物化去除系統(tǒng)，其特征在于，所述集氣罩的上方設(shè)置有氨氣吸收裝置，所述氨氣吸收裝置通過集氣管道連通所述集氣罩，所述氨氣吸收裝置利用稀硫酸吸收氨，從而制取硫酸銨。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖廢水中氮磷污染因子的物化去除系統(tǒng)，其特征在于，所述集氣罩為玻璃鋼材質(zhì)。
9.一種養(yǎng)殖廢水中氮磷污染因子的物化去除方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1-8任一所述養(yǎng)殖廢水中氮磷污染因子的物化去除系統(tǒng)，其特征在于，包括：步驟S1、廢水流入PH調(diào)節(jié)池中，啟動堿性鈣質(zhì)緩沖劑投加裝置，將含有Ca2+、OH-的堿性鈣質(zhì)緩沖劑投入到所述PH調(diào)節(jié)池內(nèi)；步驟S2、所述PH調(diào)節(jié)池內(nèi)部的第一曝氣裝置與所述堿性鈣質(zhì)緩沖劑投加裝置聯(lián)動開啟，使投入的所述堿性鈣質(zhì)緩沖劑與廢水充分混合，并將PH值調(diào)至強堿性，在強堿條件下經(jīng)過所述第一曝氣裝置強化吹脫，將廢水中的NH4+離解成NH3和H20，NH3通過集氣罩收集，反應(yīng)停留一段時間；步驟S3、所述PH調(diào)節(jié)池內(nèi)部完全混合的廢水流入反應(yīng)池，在PH值為強堿性的所述反應(yīng)池內(nèi)，經(jīng)所述反應(yīng)池內(nèi)部的第二曝氣裝置強化吹脫，將廢水中的NH4+進一步離解成NH3和H20，NH3通過所述集氣罩收集，同時廢水中的總磷與Ca2+反應(yīng)產(chǎn)生Ca3(Po4)2沉淀物，Ca3(Po4)2沉淀物因重力沉淀在所述反應(yīng)池的池底并通過池底的第一沉淀物排放口排出，反應(yīng)停留一段時間；步驟S4、經(jīng)過所述反應(yīng)池的廢水進入豎流中心筒，所述豎流中心筒使得廢水均勻分布在所述沉淀池的內(nèi)部，廢水中的無機顆粒因重力沉淀在所述沉淀池的池底并通過池底的第二沉淀物排放口排出，所述沉淀池內(nèi)部的廢水通過可調(diào)節(jié)的三角堰板進入清水PH自然回調(diào)池；步驟S5、所述清水PH自然回調(diào)池利用自然中的CO2對所述清水PH自然回調(diào)池內(nèi)部的清水起緩沖對的作用，將廢水的PH值調(diào)回至排放標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)定達標(biāo)后排放。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的養(yǎng)殖廢水中氮磷污染因子的物化去除方法，其特征在于，所述集氣罩收集的氨氣經(jīng)集氣管道進入氨氣吸收裝置，所述氨氣吸收裝置利用稀硫酸吸收，制成硫酸銨回收利用。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種養(yǎng)殖廢水中氮磷污染因子的物化去除系統(tǒng)及方法，可以能夠合理解決現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生的弊端，實現(xiàn)氨氮和總磷脫除效率高，出水利用自然回調(diào)PH值，同時運行過程中產(chǎn)生沉淀物及氨氣都可回收再利用。
本發(fā)明技術(shù)方案如下所述：
第一方面，本發(fā)明提供一種養(yǎng)殖廢水中氮磷污染因子的物化去除系統(tǒng)，包括從左往右依次連通的PH調(diào)節(jié)池、反應(yīng)池、沉淀池及清水PH自然回調(diào)池，所述PH調(diào)節(jié)池的左側(cè)設(shè)置有向所述PH調(diào)節(jié)池內(nèi)投加堿性鈣質(zhì)緩沖劑的堿性鈣質(zhì)緩沖劑投加裝置，所述PH調(diào)節(jié)池和所述反應(yīng)池的上方設(shè)置有收集氨氣的集氣罩，所述集氣罩罩住所述PH調(diào)節(jié)池和所述反應(yīng)池，所述PH調(diào)節(jié)池的內(nèi)部下端設(shè)置有第一曝氣裝置。
根據(jù)上述方案的本發(fā)明，所述反應(yīng)池的內(nèi)部下端設(shè)置有第二曝氣裝置，所述反應(yīng)池的內(nèi)部底部兩側(cè)設(shè)置有第一傾斜隔板，兩個所述第一傾斜隔板的底部中間呈第一平底部，所述第一平底部上設(shè)置有第一沉淀物排放口。
根據(jù)上述方案的本發(fā)明，所述反應(yīng)池包括從左往右依次連通的一級反應(yīng)池、二級反應(yīng)池及三級反應(yīng)池，所述一級反應(yīng)池的左側(cè)與所述PH調(diào)節(jié)池連通，所述三級反應(yīng)池的右側(cè)與所述沉淀池連通。
進一步的，所述PH調(diào)節(jié)池的左側(cè)上端設(shè)置有用于進廢水的第一過流孔，所述PH調(diào)節(jié)池與所述一級反應(yīng)池之間設(shè)置有第二過流孔，所述一級反應(yīng)池與所述二級反應(yīng)池之間設(shè)置有第三過流孔，所述二級反應(yīng)池與所述三級反應(yīng)池之間設(shè)置有第四過流孔，所述三級反應(yīng)池與所述沉淀池之間設(shè)置有第五過流孔，所述第一過流孔、所述第二過流孔、所述第三過流孔、所述第四過流孔及所述第五過流孔的高度逐步降低。
根據(jù)上述方案的本發(fā)明，所述沉淀池的內(nèi)部中間設(shè)置有豎流中心筒，所述豎流中心筒通過設(shè)置在其左右兩側(cè)的中心筒支架與所述沉淀池的池壁固定，所述豎流中心筒通過設(shè)置在其左側(cè)的過流管道與所述反應(yīng)池連通，所述沉淀池的內(nèi)部右端設(shè)置有可調(diào)節(jié)的三角堰板，所述三角堰板通過出水管道與所述清水PH自然回調(diào)池連通，所述沉淀池的內(nèi)部底部兩側(cè)設(shè)置有第二傾斜隔板，兩個所述第二傾斜隔板的底部中間呈第二平底部，所述第二平底部上設(shè)置有第二沉淀物排放口。
根據(jù)上述方案的本發(fā)明，所述堿性鈣質(zhì)緩沖劑投加裝置通過投加管道與所述PH調(diào)節(jié)池連通，所述堿性鈣質(zhì)緩沖劑投加裝置釋放含有Ca2+、OH-的堿性鈣質(zhì)緩沖劑。
根據(jù)上述方案的本發(fā)明，所述集氣罩的上方設(shè)置有氨氣吸收裝置，所述氨氣吸收裝置通過集氣管道連通所述集氣罩，所述氨氣吸收裝置利用稀硫酸吸收氨，從而制取硫酸銨。
根據(jù)上述方案的本發(fā)明，所述集氣罩為玻璃鋼材質(zhì)。
第二方面，本發(fā)明提供一種養(yǎng)殖廢水中氮磷污染因子的物化去除方法，應(yīng)用于上述養(yǎng)殖廢水中氮磷污染因子的物化去除系統(tǒng)，包括：
步驟S1、廢水流入PH調(diào)節(jié)池中，啟動堿性鈣質(zhì)緩沖劑投加裝置，將含有Ca2+、OH-的堿性鈣質(zhì)緩沖劑投入到所述PH調(diào)節(jié)池內(nèi)；
步驟S2、所述PH調(diào)節(jié)池內(nèi)部的第一曝氣裝置與所述堿性鈣質(zhì)緩沖劑投加裝置聯(lián)動開啟，使投入的所述堿性鈣質(zhì)緩沖劑與廢水充分混合，并將PH值調(diào)至強堿性，在強堿條件下經(jīng)過所述第一曝氣裝置強化吹脫，將廢水中的NH4+離解成NH3和H20，NH3通過集氣罩收集，反應(yīng)停留一段時間；
步驟S3、所述PH調(diào)節(jié)池內(nèi)部完全混合的廢水流入反應(yīng)池，在PH值為強堿性的所述反應(yīng)池內(nèi)，經(jīng)所述反應(yīng)池內(nèi)部的第二曝氣裝置強化吹脫，將廢水中的NH4+進一步離解成NH3和H20，NH3通過所述集氣罩收集，同時廢水中的總磷與Ca2+反應(yīng)產(chǎn)生Ca3(Po4)2沉淀物，Ca3(Po4)2沉淀物因重力沉淀在所述反應(yīng)池的池底并通過池底的第一沉淀物排放口排出，反應(yīng)停留一段時間；
步驟S4、經(jīng)過所述反應(yīng)池的廢水進入豎流中心筒，所述豎流中心筒使得廢水均勻分布在所述沉淀池的內(nèi)部，廢水中的無機顆粒因重力沉淀在所述沉淀池的池底并通過池底的第二沉淀物排放口排出，所述沉淀池內(nèi)部的廢水通過可調(diào)節(jié)的三角堰板進入清水PH自然回調(diào)池；
步驟S5、所述清水PH自然回調(diào)池利用自然中的CO2對所述清水PH自然回調(diào)池內(nèi)部的清水起緩沖對的作用，將廢水的PH值調(diào)回至排放標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)定達標(biāo)后排放。
根據(jù)上述方案的本發(fā)明，步驟S3具體包括：
步驟S31、所述PH調(diào)節(jié)池內(nèi)部完全混合的廢水流入一級反應(yīng)池，在PH值為強堿性的所述一級反應(yīng)池內(nèi)，經(jīng)所述一級反應(yīng)池內(nèi)部的第二曝氣裝置強化吹脫，將廢水中的NH4+進一步離解成NH3和H20，NH3通過所述集氣罩收集，同時廢水中的總磷與Ca2+反應(yīng)產(chǎn)生Ca3(Po4)2沉淀物，Ca3(Po4)2沉淀物因重力沉淀在所述一級反應(yīng)池的池底并通過池底的第一沉淀物排放口排出，反應(yīng)停留一段時間；
步驟S32、經(jīng)過所述一級反應(yīng)池的廢水流入二級反應(yīng)池，在PH值為強堿性的所述二級反應(yīng)池內(nèi)，經(jīng)所述二級反應(yīng)池內(nèi)部的第二曝氣裝置強化吹脫，將廢水中的NH4+進一步離解成NH3和H20，NH3通過所述集氣罩收集，同時廢水中的總磷與Ca2+反應(yīng)產(chǎn)生Ca3(Po4)2沉淀物，Ca3(Po4)2沉淀物因重力沉淀在所述二級反應(yīng)池的池底并通過池底的第一沉淀物排放口排出，反應(yīng)停留一段時間；
步驟S33、經(jīng)過所述二級反應(yīng)池的廢水流入三級反應(yīng)池，在PH值為強堿性的所述三級反應(yīng)池內(nèi)，經(jīng)所述三級反應(yīng)池內(nèi)部的第二曝氣裝置強化吹脫，將廢水中的NH4+進一步離解成NH3和H20，NH3通過所述集氣罩收集，同時廢水中的總磷與Ca2+反應(yīng)產(chǎn)生Ca3(Po4)2沉淀物，Ca3(Po4)2沉淀物因重力沉淀在所述三級反應(yīng)池的池底并通過池底的第一沉淀物排放口排出，反應(yīng)停留一段時間。
根據(jù)上述方案的本發(fā)明，所述集氣罩收集的氨氣經(jīng)集氣管道進入氨氣吸收裝置，所述氨氣吸收裝置利用稀硫酸吸收，制成硫酸銨回收利用。
根據(jù)上述方案的本發(fā)明，本發(fā)明的有益效果在于：
1、本發(fā)明提供的養(yǎng)殖廢水中氮磷污染因子的物化去除系統(tǒng)及方法，可以實現(xiàn)氨氮去除率達到98.5％、總磷去除率達到98.3％、COD去除率達到30％；去除總磷過程產(chǎn)生沉淀物為碳酸鈣，碳酸鈣可作為磷肥或以工業(yè)原料形式回收加以利用，同時，去除氨氮過程中有氨氣釋放，在氣相狀態(tài)下NH3的濃度大，通過集氣罩收集，利用稀硫酸吸收產(chǎn)生硫酸銨，硫酸銨作為氮肥，可用于作為基肥、追肥、種肥等；利用物化方法去除高氨氮、高總磷廢水，去除效率高且防止沉淀物以及產(chǎn)生的氨氣造成二次污染，環(huán)境經(jīng)濟效益穩(wěn)固；
2、本發(fā)明出水無需回調(diào)PH值，利用自然中CO2對清水PH自然回調(diào)池內(nèi)部的清水起到緩沖對的作用，產(chǎn)生碳酸；當(dāng)清水PH自然回調(diào)池內(nèi)部的溶液達到飽和狀態(tài)PH值穩(wěn)定保持在8.5，相對傳統(tǒng)通過投加化學(xué)藥劑來回調(diào)PH值，更安全、更綠色，同時有助于降低處理廢水成本，減少下游管網(wǎng)結(jié)垢現(xiàn)象；
3、本發(fā)明堿性鈣質(zhì)緩沖劑所釋放的Ca2+和OH-，增加絮凝、助凝作用，增大絮團的比重，加速絮狀體的下沉，同時具有消毒殺菌作用，消除養(yǎng)殖廢水中有害小顆粒，并破壞病原體；添加堿性鈣質(zhì)緩沖劑后無需再添加助凝、絮凝劑增大沉淀同時消毒作用顯著。
（發(fā)明人：彭加順;朱樂樂;吳利肖;劉高軍;李世光）
