[发明专利]一步法臭氧协同氯氧化深度处理废水中氮氯的方法及装置

说明书

本发明涉及一种一步法臭氧协同氯氧化深度处理废水中氮氯的方法及装置。主要解决现有处理氨氮废水的方法存在的残留氯氧化剂及副产物易形成二次污染等技术问题。本发明的技术方案是：包括下列步骤：1)将待处理氨氮废水与次氯酸钠同时加入混合器中混合，流入反应器中；2)ORP控制器检测进入反应器中的混合液的氧化还原电位值，根据显示值调整次氯酸钠的流量；3)当混合液达到指定液位时，开启水力空化增氧曝气机和臭氧发生器，4)当ORP控制器检测的氧化还原电位值到达指定值930‑970mv时，混合液处理完毕。装置由反应器、水力空化增氧曝气机、管道混合器、氨氮废水进水泵、臭氧发生器、次氯酸钠投料泵、次氯酸钠溶化器、ORP控制器和氨氮在线分析仪等组成。

技术领域

本发明属于含氮污水处理的方法及装置技术领域，具体涉及一种一步法臭氧协同氯氧化深度处理废水中氮氯的方法及装置。

背景技术

随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高，越来越多的含氮化合物排入水中，严重污染了水体。从近年来的环境质量公报可以看出，我国水中主要的污染物为氨氮和有机物。这些污染物进一步加剧了我国水资源短缺的矛盾，严重制约了可持续发展战略的实施。特别是含氮化合物的排放量迅猛增长，不仅引起水体富营养化，而且导致藻类爆发、水质变差，增加了水处理的难度和成本，甚至对人群及生物产生毒害作用，影响人类及其它生物的正常生存和发展。

随着人们环境保护意识的提高，排放污水处理标准也在不断提高。人们对含氮污水处理技术进行了多种尝试和探索。到目前为止开发的深度脱氮技术基本可分为物化法和生物法，生物法脱氮的主要原理是经过硝化、反硝化处理，将水中的氨氮，氧化成氮气排出体系外。其存在投资较大，操作复杂，处理效果受自然条件影响的缺陷。物化法较常用的是氯化法(又称折点加氯法)，即通过向氨氮污水中投加二氧化氯、氯气、以及次氯酸盐等含氯氧化剂，将污水中的氨氮氧化为氮气排出体系外。具有脱氮效率高、投资少，不受环境气候条件影响、反应速率快，并具有消毒作用的优点，研究应用较多。

但该方法存在的缺陷为，由于待处理水中的氨氮含量不断波动，造成投药量控制操作难度大；经处理后水中残留的氯氧化剂及副产物氯胺、氯代有机物等易形成二次污染，须在处理水排放前增加脱氯工艺，这些缺陷限制了氯化法脱氮的实际应用。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种一步法臭氧协同氯氧化深度处理废水中氮氯的方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一步法臭氧协同氯氧化深度处理废水中氮氯的方法，其包括下列步骤：

1)将待处理氨氮废水与次氯酸钠同时加入管道混合器中并充分混合后形成混合液，流入反应器中；次氯酸钠的有效氯加入量与待处理氨氮废水中氨氮的重量比为7.6～8:1；

2)ORP控制器实时检测进入反应器中的混合液的氧化还原电位值，根据ORP控制器检测的显示值实时调整次氯酸钠投料泵的流量，以实现控制次氯酸钠的加药量；当ORP控制器检测的显示值达到620-650mv范围时，关闭次氯酸钠投料泵，停止投加次氯酸钠；

3)当进入反应器的混合液达到指定液位时，关闭氨氮废水进水泵和次氯酸钠投料泵，停止混合液进入反应器；开启水力空化增氧曝气机和臭氧发生器，调节臭氧发生器的流量计，使输出的臭氧以每升混合液加入0.6mg/min～0.8mg/min的流量进入混合液中，臭氧经水力空化作用以微米级气泡形式与氨氮进行充分反应，实现无剩余氯完全脱氮；在此反应过程中，ORP控制器实时检测反应过程中混合液的反应程度；

4)当ORP控制器检测的氧化还原电位值到达指定值930-970mv之间并稳定五分钟后，以及氨氮在线分析仪的显示值达到指定值1mg/L及以下时，反应器中的混合液处理完毕，关闭水力空化增氧曝气机和臭氧发生器；

5)打开反应器的排水阀将处理后的混合液从反应器中排出。