[实用新型]一种快速去除水中硝酸盐氮的装置

说明书

本实用新型涉及废水处理装置领域，具体的说是一种快速去除水中硝酸盐氮的装置，该装置采用催化还原技术，利用附着纳米催化剂的反渗透结构膜处理单元，层叠构成膜处理装置，将氢气与含硝酸盐氮的废水充分氧化还原反应，生成无污染的氮气，且膜处理装置通过采用低进高出的进出水结构，使装置适用于大规模应用，同时保证氢气与废水充分接触，延长反应时间，有效提高废水中氮的去除效率。

技术领域

本实用新型涉及废水处理装置领域，具体的说是一种快速去除水中硝酸盐氮的装置。

背景技术

水中的硝酸盐是在有氧环境下，各种形态的含氮化合物中最稳定的氮化合物，亦是含氮有机物经无机化作用最终阶段的分解产物。硝酸盐本身毒性很低，但是它进入人体后可被还原为亚硝酸盐，毒性加大，是硝酸盐毒性的11倍。

硝酸盐氮是对地表水和地下水造成污染的主要污染物之一，同时也是地表水体富营养化的“罪魁祸首”。世界上每年的固氮量远远超过通过反硝化作用所释放的氮元素量，从而导致硝酸盐氮在水环境中的积累，使自然界中各种水体的含氮量大大超标。

针对硝酸盐氮超标问题，世界卫生组织WHO和美国环保局USEPA都在饮用水水质标准中规定饮用水中NO_3-N浓度不得超过10mg/L。我国对污水厂总氮排放也提出了严格要求，从原来一级B到一级A再到准四类水排放标准，层层加码，将总氮排放标准推上一个新高度，引起各大水厂广泛关注，如何环保有效处理水中的硝酸盐成为一个难题。

目前硝酸盐氮去除技术主要包括生物脱氮法、蒸馏、电渗析、反渗透、离子交换以及化学还原剂法。生物脱氮需要足够的碳源，进水的C/N直接影响生物脱氮除氮效果，物理法也只局限于小规模生产，并且费用较高，离子交换法反应条件苛刻，且设备复杂，采用化学还原剂法脱除水中的硝酸盐氮，该技术反应效率高，无二次污染，装置简单，因此是国内外研究的热点。

中国专利文件CN108911266A公开了一种反渗透膜法处理高硬度污水的装置及方法，该专利中通过对高硬度污水加酸调节pH值后，进入反渗透膜系统进行污染物去除，该装置采用物理法过滤渗透，适用于水中杂质污染物去除，而对水中的化学离子无法进行有效清除。

美国专利文件US8980104B2公开了一种活性炭布支撑的双金属Pd-Cu纳米催化剂以及应用该催化剂的装置，该装置采用加氢还原技术，利用活性炭布负载的双金属Pd-Cu纳米催化剂催化氢气与硝酸盐的反应生成无污染的N₂，解决了水中硝酸盐氮的去除，该装置包括催化布反应器，该反应器在一中心管道上环绕多层催化布，含氢气的硝酸盐废水与催化布上的催化剂接触，加速还原反应，生成N₂，该装置虽有效去除了水中硝酸盐，但其反应时间短，氮去除效率低，无法适用大规模应用。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型公布了一种快速去除水中硝酸盐氮的装置，该装置通过利用附着纳米催化剂的反渗透结构膜处理单元，层叠构成膜处理装置，将氢气与含硝酸盐氮的废水充分氧化还原反应，生成无污染的氮气，适用于大规模应用，且膜处理装置通过采用低进高出的进出水结构，保证氢气与废水充分接触的同时，延长反应时间，有效提高废水中氮的去除效率。

本实用新型所公开的具体的技术方案如下：一种快速去除水中硝酸盐氮的装置，包括废水池、水泵、气体混合器、氢气发生器和出水池，所述废水池、所述水泵、所述气体混合器和所述出水池通过液体管道依次串联连通，所述氢气发生器并排连通在所述气体混合器上，该装置还包括膜处理装置，所述膜处理装置串联在所述气体混合器和所述出水池之间，所述膜处理装置包括多组膜处理单元，所述膜处理单元沿竖直方向层叠放置，所述膜处理装置一侧壁对应所述最低层膜处理单元处设置第一进水口，所述膜处理装置另一侧壁对应所述最高层膜处理单元处设置第一出水口。