一种含氨氮的废水处理方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体而言，涉及一种含氨氮的废水处理方法。

背景技术

近年来，能源需求不断攀升，石油化工生产的过程中不断地产生工业化废水，工业废水污染浓度高，治理难度大，严重的制约着我国的石油化工产业的发展。其中，工业废水中主要包含氨氮废水，氨氮废水指的是在废水中包含以游离氨(NH

现有技术中，常用的废水中氨氮的去除物理化学方法有以下几种：吹脱法、沸石脱氮法、膜分离技术、MAP沉淀法(向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐，除去废水中的氨氮)以及离子交换法。

然而，现有技术处理含氨氮的污水方面取得了一定的成效，但仍存在处理工艺复杂，运行成本高，有二次污染的问题。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中处理含氨氮的污水技术存在的不足，提供一种含氨氮的废水处理方法，以解决现有技术中，处理含氨氮污水存在的处理工艺复杂，运行成本高，有二次污染的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

本发明提供了一种含氨氮的废水处理方法，所述方法应用于具有微波的处理设备中，所述方法包括：

获取含氨氮的待处理废水；

将所述待处理废水的PH值调至10～12，并加入预设量的氧化剂充分混合，得到第一混合溶液；

在微波环境下对所述第一混合溶液进行微波水处理，得到第二混合溶液；

在所述第二混合溶液中加入酸性溶液，调节PH值至7得到中性溶液；

将所述中性溶液在微波和无极紫外腔中进行处理，将反应后的气体从顶部出气口排出。

可选的，所述方法还包括：

检测所述出气口的氨气浓度；

基于所述氨气浓度确定所述待处理废水的处理率，得到处理结果。

可选的，所述基于所述氨气浓度确定所述待处理废水的处理率，得到处理结果，之后还包括：

若所述处理结果表明所述待处理废水的处理率达到预设处理标准，将处理后的水从出水口排出。

可选的，若所述处理结果表明所述待处理废水的处理率未达到预设处理标准，调节所述处理设备进水口的水流速，并增大微波源的功率。

可选的，所述方法还包括，基于所述氨气浓度，确定所述进水口加入氧化剂的量。

可选的，所述微波和无极紫外腔中还包括催化剂，所述催化剂包含氧化钛和氧化锰。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种含氨氮的废水处理方法，涉及废水处理技术领域，应用于具有微波的处理设备中，该方法包括：获取含氨氮的待处理废水；将待处理废水的PH值调至10～12，并加入预设量的氧化剂充分混合，得到第一混合溶液；在微波环境下对第一混合溶液进行微波水处理，得到第二混合溶液；在第二混合溶液中加入酸性溶液，调节PH值至7得到中性溶液；将中性溶液在微波和无极紫外腔中进行处理，将反应后的气体从顶部出气口排出。也就是说，本发明中将调节pH、氧化、微波紫外照射与废气处理结合起来，使得含氨氮废水处理过程简单，提高了废水处理效率并且无二次污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为本发明一实施例提供的含氨氮的废水处理方法流程示意图；

图2为本发明一实施例提供的含氨氮的废水处理设备的结构示意图；

图示：1-氧化剂、2-碱液罐、3-挡板、4-搅拌器、5-酸罐、6-微波源、7-曝气头、8-出气口和9-风机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

相对介电常数(relative permittivity)，表征介质材料的介电性质或极化性质的物理参数；其值等于以预测材料为介质与以真空为介质制成的同尺寸电容器电容量之比，该值也是材料贮电能力的表征。

曝气：指的是将空气中的氧强制向液体中转移的过程，其目的是获得足够的溶解氧；此外，曝气还有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物及溶解氧接触的目的；从而保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解作用。

聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene，简写为PTFE)，俗称“塑料王”，是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物；白色蜡状、半透明、耐热、耐寒性优良，可在-180～260℃长期使用；这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明一实施例提供的含氨氮的废水处理方法流程示意图。以下将结合图1和图2，对本发明实施例基于具有微波的处理设备对含氨氮的废水处理方法的过程进行详细说明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的实施例提供了含氨氮的废水处理方法，应用于具有微波的废水处理设备中。下面结合图1和图2，对该含氨氮的废水处理方法流程进行具体介绍。

步骤101、含氨氮的废水处理方法。

本发明实施例中，氨氮废水主要来源于化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等，大量氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化、造成水体黑臭，给水处理的难度和成本加大，甚至对人群及生物产生毒害作用。

示例性的，如图2所示为微波废水处理设备结构示意图，包括氧化剂储藏罐1、碱液罐2、挡板3、搅拌器4、酸罐5、微波源6、曝气头7、出气口8和风机9；其中，废水存储在大腔体中，该腔体为金属腔体，且金属腔体内壁包括不吸收微波塑料，如聚四氟乙烯。

步骤102、将所述待处理废水的PH值调至10～12，并加入预设量的氧化剂充分混合，得到第一混合溶液。

本发明实施例中，大腔体从左到右依次包括PH调节区、中和区和微波无极紫外处理区；微波废水处理的过程包括：通过进水口将待处理的废水通入大腔体中，并加入一定量碱液，将待处理废水在PH调节区调节到10-12；同时加入氧化剂，基于搅拌器搅拌均匀；需要说明的是，PH调节区内部均匀设置多个挡板3，用于控制废水的流动过程，在大腔体内部液面的上方还设置气体流动的通道，大腔体的底部还均匀的布置多个曝气头，曝气头与气管连接，在气管的另一端连接风机，通过风机鼓入空气，将空气通过曝气头鼓入废水中，加速废水在腔体中的流动；在大腔体的一面设置微波源，其中，微波源包括磁控管、波导、喇叭和微波源窗口，微波源安装在大腔体外部金属壳体上，金属壳开口处与微波源窗口连接；这里微波窗口的介电常数为7-11；经过PH调节区后得到处理后的溶液，即第一混合溶液。

废水处理过程中会散发含氨气的废气，通过处理腔体的上部气道，进入设备末端的微波无极紫外处理区。

步骤103、在微波环境下对所述第一混合溶液进行微波水处理，得到第二混合溶液。

步骤104、在所述第二混合溶液中加入酸性溶液，调节PH值至7得到中性溶液。

本发明实施例中，微波水处理在处理腔中进行，处理腔中还设置无极紫外灯管，无极紫外灯管通过支架固定，微波和无极紫外腔中还包括催化剂。

示例性的，催化剂包含氧化钛和氧化锰。

本发明实施例中，将酸罐中的酸液加入第二混合溶液中，并基于搅拌器进行搅拌，使得酸液均匀的混合在第二混合溶液中，从而将PH值调节至7，得到中性溶液，将处理后的水从设备底部的出水口排出。

步骤105、将所述中性溶液在微波和无极紫外腔中进行处理，将反应后的气体从顶部出气口排出。

本发明实施例中，微波无极紫外处理区中还包括催化剂，所述催化剂包含氧化钛和氧化锰，用于加快气体处理；处理后的废气进入微波无极紫外处理区，经过微波高能断键、无极紫外光的消毒杀菌以及催化剂的处理，提高废气的处理效率。经过微波无极紫外处理区处理后的气体从设备顶部的出气口排出。

进一步的，步骤105将所述中性溶液在微波和无极紫外腔中进行处理，将反应后的气体从顶部出气口排出之后还包括：

步骤1051、检测所述出气口的氨气浓度。

本发明实施例中，设备的出气口位置处设置浓度传感器，用于检测出气口；如，浓度传感器可以检测氨气的浓度，并且基于当前时间段检测到的氨气的浓度与标准浓度进行对比，从而确定排放是否达标。这里，标准浓度指的是符合国家排放标准的氨气的浓度。

步骤1052、基于所述氨气浓度确定所述待处理废水的处理率，得到处理结果。

本发明实施例中，传感器与控制器之间电连接，传感器将采集的数据发送至控制器，控制器判断氨气是否符合国家要求的排放标准，基于判断结果，确定废水的处理率，得到处理结果。

本发明实施例中，步骤1052基于所述氨气浓度确定所述待处理废水的处理率，得到处理结果，之后还包括：具体的，若所述处理结果表明所述待处理废水的处理率达到预设处理标准，将处理后的水从出水口排出。

相应的，若所述处理结果表明所述待处理废水的处理率未达到预设处理标准，调节所述处理设备进水口的水流速，并增大微波源的功率。

具体的，还可以通过检测出气口氨气的浓度，确定所述进水口加入氧化剂的量。

本发明实施例中，控制器基于接收到的氨气的浓度，确定废水处理率是否达标的同时，还可以根据氨气的浓度，确定进水口加入的氧化剂的量。可选的，氨气的浓度大于标准浓度，增加进水口加入的氧化剂的量；若氨气的浓度小于或等于标准浓度，减少进水口加入的氧化剂的量，从而达到在处理废水的同时，节能的效果。

本发明提供了一种含氨氮的废水处理方法，涉及废水处理技术领域，应用于具有微波的处理设备中，该方法包括：获取含氨氮的待处理废水；将待处理废水的PH值调至10～12，并加入预设量的氧化剂充分混合，得到第一混合溶液；在微波环境下对第一混合溶液进行微波水处理，得到第二混合溶液；在第二混合溶液中加入酸性溶液，调节PH值至7得到中性溶液；将中性溶液在微波和无极紫外腔中进行处理，将反应后的气体从顶部出气口排出。也就是说，本发明中将调节pH、氧化、微波紫外照射与废气处理结合起来，使得含氨氮废水处理过程简单，提高了废水处理效率并且无二次污染。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。