一种高含镍和氨氮的酸性污水预处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理技术领域，具体为一种高含镍和氨氮的酸性污水预处理装置。


背景技术：

2.在化工、冶金和电镀行业，有时遇到含镍量和氨氮含量很高的酸性污水，镍含量可达到几千毫克每升，氨氮含量可达到10多万毫克每升，虽然废水量不大，但其镍含量和氨氮含量高，且在污水处理调节ph过程中，镍离子与氨氮会形成稳定的镍氨络合离子([ni(nh3)6]
2
，稳定常数为10
8.71
)，处理难度很大。含镍废水处理方法有化学沉淀法、吸附法、离子交换法、膜分离法，电渗析，蒸馏法等，这些方法大多不能回收有用的镍盐。除去废水中高浓度氨氮的方法有空气吹脱法和汽提法，汽提法对氨氮的去除率可达97％以上，但汽提塔内易结垢，使操作无法正常进行，吹脱法除氨氮，去除率可达60％～95％，工艺流程简单，处理效果稳定，吹脱出的氨气用用硫酸吸收生产硫酸铵副产品，但因为去除率较低时，出水很难达到出水要求，而要达到出水要求除了控制污水的ph、温度外，需要较长的吹脱时间，单纯的除氨氮过长的吹脱时间是不经济的。
[0003]
针对含镍量和氨氮含量很高的酸性废水处理过程中一般不能回收有用的镍盐和不经济的问题，设计一种高含镍和氨氮的酸性污水预处理装置是很有必要的，可在去除氨氮的同时回收高价值的镍盐。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于提供一种高含镍和氨氮的酸性污水预处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高含镍和氨氮的酸性污水预处理装置，包括中和絮凝沉降罐、脱氨塔、吸收罐和沉降罐；所述中和絮凝沉降罐包括第一混合仓、第一挡板、第一搅拌器、第一进水口、絮凝剂进料口、第一出水口、污泥排出口、氨气第一排出口；所述脱氨塔底部设置有循环水箱，循环水箱一端连接鼓风机，且循环水箱通过带循环水泵的管道与脱氨塔连接，循环水箱两端分别设置有第二进水口和第二出水口，循环水箱上还设置有监控组件，脱氨塔顶部通过氨气第二排出口与吸收罐内部连通；所述吸收罐与中和絮凝沉降罐的氨气第一排出口连接，其上部一侧设置有稀酸进料口，其底部一侧设置有排液口；所述沉降罐设置有絮凝剂加入口、清水出口、镍盐出口、第二混合仓、第二搅拌器和第二挡板，循环水箱的第二出水口连接至第二混合仓。
[0006]
优选的，所述中和絮凝沉降罐为密闭结构，其内腔上部一侧设置第一混合仓，第一挡板竖直固定在中和絮凝沉降罐内腔中，且与第一混合仓间隔设置，第一混合仓朝向第一挡板的一侧设置有溢流口；第一搅拌器安装在第一混合仓内，第一混合仓顶部连接絮凝剂进料口，其上部一侧设置有第一进水口；所述中和絮凝沉降罐上部一侧设置有与循环水箱的第二进水口连接的第一出水口，其底部设置有污泥排出口，其顶部设置有氨气第一排出
口。
[0007]
优选的，所述监控组件包括水位监测装置、ph值调节联控加药装置、ph探头、温控器、加热棒、温控探头和取样口；所述水位监测装置设置在循环水箱侧面，ph值调节联控加药装置的输出端连接至循环水箱内部，ph探头置于循环水箱内，其与ph值调节联控加药装置电连接，加热棒置于循环水箱底部，其控制端与设置在循环水箱外部的温控器连接，温控器连接有温控探头，温控探头插入循环水箱内，取样口设置在循环水箱侧面。
[0008]
优选的，所述沉降罐内腔上部一侧设置第二混合仓，第二挡板竖直固定在沉降罐内腔中，且与第二混合仓间隔设置，第二混合仓朝向第二挡板的一侧设置有溢流口；所述第二搅拌器安装在第二混合仓内，第二混合仓顶部连接絮凝剂加入口；所述沉降罐下部一侧设置清水出口，其底部设置镍盐出口。
[0009]
优选的，所述脱氨塔整体为密闭结构。
[0010]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0011]
本实用新型提供的一种高含镍和氨氮的酸性污水预处理装置，可回收污水中的镍，回收废水中的氨氮并转化为肥料，提高该废水处理的经济性，使该污水处理后重金属和氨氮达到处理指标要求。
附图说明
[0012]
图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0013]
图中：1、中和絮凝沉降罐；2、脱氨塔；3、吸收罐；4、沉降罐；5、第一混合仓；6、第一挡板；7、第一搅拌器；8、第一进水口；9、絮凝剂进料口；10、第一出水口；11、污泥排出口；12、氨气第一排出口；13、循环水箱；14、鼓风机；15、带循环水泵的管道；16、第二进水口；17、第二出水口；18、氨气第二排出口；19、水位监测装置；20、ph值调节联控加药装置；21、ph探头；22、温控器；23、加热棒；24、温控探头；25、取样口；26、稀酸进料口；27、排液口；28、絮凝剂加入口；29、清水出口；30、镍盐出口；31、第二混合仓；32、第二搅拌器；33、第二挡板。
具体实施方式
[0014]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0015]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
[0016]
在本实用新型的描述中，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0017]
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种高含镍和氨氮的酸性污水预处理装置，包括中和絮凝沉降罐1、脱氨塔2、吸收罐3和沉降罐4。
[0018]
实施例1：所述中和絮凝沉降罐1包括第一混合仓5、第一挡板6、第一搅拌器7、第一进水口8、絮凝剂进料口9、第一出水口10、污泥排出口11、氨气第一排出口12。
[0019]
在本实施例中，所述中和絮凝沉降罐1为密闭结构，防止产生的少量氨气溢出到空气中，其内腔上部一侧设置第一混合仓5，第一挡板6竖直固定在中和絮凝沉降罐1内腔中，且与第一混合仓5间隔设置，第一混合仓5朝向第一挡板6的一侧设置有溢流口；第一搅拌器7安装在第一混合仓5内，第一混合仓5顶部连接絮凝剂进料口9，其上部一侧设置有第一进水口8；所述中和絮凝沉降罐1上部一侧设置有与循环水箱13的第二进水口16连接的第一出水口10，其底部设置有污泥排出口11，其顶部设置有氨气第一排出口12。
[0020]
实施例2：所述脱氨塔2底部设置有循环水箱13，循环水箱13一端连接鼓风机14，且循环水箱13通过带循环水泵的管道15与脱氨塔2连接，循环水箱13两端分别设置有第二进水口16和第二出水口17，循环水箱13上还设置有监控组件，脱氨塔2顶部通过氨气第二排出口18与吸收罐3内部连通。
[0021]
在本实施例中，所述监控组件包括水位监测装置19、ph值调节联控加药装置20、ph探头21、温控器22、加热棒23、温控探头24和取样口25；所述水位监测装置19设置在循环水箱13侧面，ph值调节联控加药装置20的输出端连接至循环水箱13内部，ph探头21置于循环水箱13内，其与ph值调节联控加药装置20电连接，加热棒23置于循环水箱13底部，其控制端与设置在循环水箱13外部的温控器22连接，温控器22连接有温控探头24，温控探头24插入循环水箱13内，取样口25设置在循环水箱13侧面。
[0022]
在本实施例中，所述脱氨塔2整体为密闭结构，防止产生的氨气溢出到空气中。
[0023]
实施例3：所述吸收罐3与中和絮凝沉降罐1的氨气第一排出口12连接，其上部一侧设置有稀酸进料口26，其底部一侧设置有排液口27.
[0024]
实施例4：所述沉降罐4设置有絮凝剂加入口28、清水出口29、镍盐出口30、第二混合仓31、第二搅拌器32和第二挡板33，循环水箱13的第二出水口17连接至第二混合仓31。
[0025]
在本实施例中，所述沉降罐4内腔上部一侧设置第二混合仓31，第二挡板33竖直固定在沉降罐4内腔中，且与第二混合仓31间隔设置，第二混合仓31朝向第二挡板33的一侧设置有溢流口；所述第二搅拌器32安装在第二混合仓31内，第二混合仓31顶部连接絮凝剂加入口28；所述沉降罐4下部一侧设置清水出口29，其底部设置镍盐出口30。
[0026]
工作原理：
[0027]
在该设备实际使用时，先启动外部进水泵抽取高含镍和氨氮的酸性污水，再开启外部碱液泵，使得污水和氢氧化钠溶液在管道混合器中混合均匀，通过中和絮凝沉降罐1的第一进水口8进入第一混合仓5中；启动第一搅拌器7，由絮凝剂进料口9加入絮凝剂溶液，控制氢氧化钠溶液的加入量，使第一混合仓5中的溶液ph在8-9.5之间，污水从第一混合仓5和第一挡板6之间的缝隙进入中和絮凝沉降罐1中进行沉降，污水中的悬浮物及金属离子在ph为8-9.5之间的沉淀絮凝形成的污泥沉降到中和絮凝沉降罐1底部，累积后可由污泥排出口11排出；在污水中和过程中产生的气体由氨气第一排出口12排入吸收罐3中吸收。
[0028]
在该中和絮凝沉降罐1中，使污水中本身含有的悬浮物颗粒以及污水中可能含有的钙离子、镁离子、铁离子、铬离子等离子与氢氧根离子生成沉淀后形成的颗粒经过絮凝沉
降后与清水分离，减少后续吹脱曝气时对处理效果的影响以及保证在吹脱塔形成的氢氧化镍沉淀的纯度。
[0029]
在中和絮凝沉降罐1的第一出水口10出水前，关闭脱氨塔2的第二出水口17的阀门；中和絮凝沉降罐1的上层清液由第一出水口10溢流到脱氨塔2底部的循环水箱13中，当循环水箱13外壁一侧的水位监测装置19的水位离循环水箱13上部25-30cm时，关闭碱液泵，停止加入氢氧化钠溶液，关闭进水泵开关，停止进水，同时停止加入絮凝剂，关闭第一搅拌器7停止搅拌，关闭第一出水口10的阀门。
[0030]
开启ph值调节联控加药装置20向循环水箱13内加入氢氧化钠溶液，开启ph值调节联控加药装置20的ph开关，ph探头21在线监测污水的ph值，并开启带循环水泵的管道15上的循环泵，开启鼓风机14；开启温控器22，控制污水温度在55-60度，当温度低于55度时，温控器22的温控探头24传递信号给温控器22，温控器22启动，加热棒23开始加热，当温度达到60℃时，温控器22停止加热。当污水的ph值达到12.5时，ph值调节联控加药装置20停止加入氢氧化钠溶液。
[0031]
随着脱氨塔2内吹脱曝气的进行，污水从脱氨塔2上部喷洒下来，脱氨塔2底部与循环水箱13连通，鼓风机14吹出的空气由脱氨塔2底部向上吹，空气将污水中的氨气带出，由氨气第二排出口18经管道排出到吸收罐3中吸收气体中的氨气，其他废气从吸收罐3中溢出扩散到空气中；随着吹脱曝气的进行，污水的ph值会逐渐降低，当污水ph降低到10.5时，从取样口25取样，检测污水的镍含量和氨氮含量，当污水中氨氮含量和镍含量至少有一项没有达到处理指标要求时，ph值调节联控加药装置20开始加入氢氧化钠溶液，如果氨氮或镍含量至少有一项还较高时，ph值调节联控加药装置20控制ph为12.5时停止加入氢氧化钠溶液，如果氨氮和镍含量都已经较低时，ph值调节联控加药装置20在ph为11.0时停止加入氢氧化钠溶液。如此以上操作，当取样检测废水中氨氮和镍含量均已达到处理指标要求时，关闭鼓风机14，关闭循环泵15，打开第二出水口17的阀门，关闭沉降罐4的清水出口29的阀门，利用抽水泵将污水抽到沉降罐4中。
[0032]
在将污水抽取到沉降罐4时，将絮凝剂通过絮凝剂加入口28加入到第二混合仓31中，启动第二搅拌器32进行搅拌，污水从第二混合仓31中沿着第二混合仓31与第二挡板33的缝隙溢流到沉降罐4中，絮凝沉降后，开启清水出口29的阀门，排出清水，排出的清水可与其他废水混合进行进一步处理；当沉降罐4底部的氢氧化镍沉淀不多时，可先不处理，当较多时，可打开底部的镍盐出口30的阀门排出镍盐，将排出的氢氧化镍盐进行脱水处理后可作为产品使用或销售。
[0033]
重复进行以上操作，继续处理高含镍和氨氮的酸性污水。
[0034]
值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有成熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。
[0035]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。