申请日2013.09.17
公开(公告)日2013.12.18
IPC分类号C02F1/20; B01D53/58; B01D53/78
摘要
本发明公开一种多级氨氮废水脱除工艺及设备。脱除设备主要包括：吹脱塔、空气储罐、空气加热器、风机、废液泵、酸液泵、酸液储罐和缓冲槽;其特征在于所述吹脱塔仅为一个;且所述吹脱塔内包括设计数量要求的吸收段和吹脱段，每一个吸收段和每一个吹脱段之间安装有一层断塔盘;对于塔内件组成主要由塔板组成的板式塔，每一个吸收段包括设计数量的塔盘，每一个吹脱段包括设计数量的塔盘;对于塔内件组成主要由填料组成的填料塔，每一个吸收段内包括一套分布器和一段填料组成，每一个吹脱段内包括一套分布器和一段填料。该脱除工艺采用本发明所述多级氨氮废水脱除设备，并包括空气循环工艺、废液处理工艺和酸液循环工艺。
权利要求书
1.一种多级氨氮废水脱除设备，主要包括：吹脱塔、空气储罐、空气加热器、风机、废液泵、酸液泵、酸液储罐和缓冲槽;其特征在于所述空气储罐的一端、空气加热器和风机的一端用一组管路依次串接，空气储罐的另一端与吹脱塔的空气出口相连接，风机的另一端与吹脱塔的空气入口相连接;废液泵用一组管路与吹脱塔的废液入口连接;缓冲槽和第一个酸液泵用一组管路串接，且第一个酸液泵与吹脱塔的酸液入口相连接，第二个酸液泵和酸液储罐用一组管路串接，酸液储罐与吹脱塔的酸液出口相连接，第二个酸液泵还与吹脱塔的酸液入口相连接;所述吹脱塔内包括设计数量要求的吸收段和吹脱段，每一个吸收段和每一个吹脱段之间安装有一层断塔盘;对于塔内件组成主要由塔板组成的板式塔，每一个吸收段包括设计数量的塔盘，每一个吹脱段包括设计数量的塔盘;对于塔内件组成主要由填料组成的填料塔，每一个吸收段内包括一套分布器和一段填料组成，每一个吹脱段内包括一套分布器和一段填料。
2. 根据权利要求1所述的多级氨氮废水脱除设备，其特征在于所述的塔盘采用申请人的ZL200910067917.2号在先专利权利要求1记载的一种膜喷射无返混塔板。
3.根据权利要求1所述的多级氨氮废水脱除设备，其特征在于在所述吸收段的顶部安装有丝网除沫装置。
4.一种多级氨氮废水脱除工艺，该工艺采用权利要求1所述多级氨氮废水脱除设备，并包括空气循环工艺、废液处理工艺和酸液循环工艺，所述空气循环工艺是：从吹脱塔顶部空气出口来的空气首先进入空气储罐，然后进入空气加热器，加热后的空气经过风机后通过空气入口进入吹脱塔底部的第一个吹脱段，穿过该吹脱段后空气通过第一个断塔盘进入其上方的第一吸收段，之后空气又通过第二个断塔盘进入第二个吹脱段，穿过此吹脱段后空气通过第三个断塔盘进入第二个吸收段，然后再通过第三个吹脱段、第四个断塔盘、第三个吸收段，以此类推，直至空气通过最后一个吸收段，且2个吸收段相邻;所述吹脱段、断塔盘和吸收段的数量可以根据实际工况进行设计或调整，空气通过所有吹脱段、断塔盘和吸收段后由塔顶空气出口进入空气管路，最后再次进入空气储罐，如此完成一次空气循环利用;所述废液处理工艺是：含氨废液通过废液泵从废液入口进入最上面吹脱段顶部与进塔空气逆流接触，进行气液传质过程，处理后的废液从该吹脱段的底部废液出口排出后再次进入紧邻的下面的吹脱段，再次与进塔空气逆流接触，进行气液传质过程，处理后的废液从此吹脱段底部废液出口排出;所述酸液循环工艺是：从缓冲槽出来的酸液通过第一个酸液泵由酸液入口进入吹脱塔内最上面吸收段的顶部，与空气逆流接触，让氨从空气中转移到酸液中，使含氨空气得到净化，反应后的酸液在断塔盘上聚集后从该吸收段的底部酸液出口出来，分两部分工艺走向：工艺一是：一部分酸液进入酸液储罐，从酸液储罐出来的液体经过第二个酸液泵进入与其相邻的下一吸收段，完成吸收过程后，循环酸液从此吸收段的底部酸液出口排出，且再次进入酸液储罐，如此循环操作;在此过程中，酸液储罐在加入酸液的同时也将部分酸液送入结晶工段;工艺二是：一部分循环酸液通过酸液入口进入其下一吸收段，从此吸收段底部出来的酸液通过酸液出口进入缓冲槽，再经过第一个酸液泵，循环进入吸收段。
5. 根据权利要求4所述的多级氨氮废水脱除工艺，其特征在于所述空气的温度需经过测温元件测温后，先进行热量补偿，达到设计温度范围后，再送入吹脱塔;进入吹脱塔空气的设计温度范围为40-60℃。
6. 根据权利要求4所述的多级氨氮废水脱除工艺，其特征在于所述空气加热器的热源是低温热水。
说明书
一种多级氨氮废水脱除工艺及设备
技术领域
本发明涉及化工废水处理技术，具体为一种多级氨氮废水脱除工艺及设备。 该工艺及设备可广泛应用于石化、焦化、化肥和制药等行业的氨氮废水处理。
背景技术
氨氮废水来源很多，如石油化工厂、化肥厂、焦化厂、制药厂、食品厂 以及垃圾填埋场等每天都会产生大量高浓度氨氮废水，而且排放量很大。特别 是许多工厂不负责任地直接将大量氨氮废水排入水体，不仅会引起水体富营养 化，而且会加大污染水体的处理难度和处理成本。我国目前污水中的氨氮去除 并不理想，部分污水处理厂通过增加曝气量等方法处理，结果并不理想。现在 工厂中关于氨氮废水的处理方法有多种，如生化处理技术、空气吹脱法、折点 氯化法、蒸汽汽提法、化学沉淀法和电化学法等，但这些方法的处理费用较高， 工艺上不太成熟。目前处理大水量的氨氮废水应用最多的还是空气吹脱法。
中国专利(公开号：CN 102241422 A)公开了一种处理氨氮废水的方法， 其包括污水循环池，污水循环池通过污水管连接有吹脱进液泵，吹脱进液泵将 加入脱氨剂的废液打入吹脱塔，吹脱塔内上方设有废水喷淋装置，废水通过喷 淋装置后通过填料层与空气逆向接触，空气从吸收塔顶部出来后经过空气管路 进入氨吸收塔，经过脱氨处理后循环利用，废水出来后进入污水循环池循环进 入氨吹脱塔进行脱除，最终达到排放标准后排放。但是这种吹脱方法首先由于 需要多次将含氨废液由泵循环多次打入吸收塔，所以造成了吹脱工艺生产效率 较低;其次，由于整个处理过程要在两个塔中进行，管路多，工艺复杂，运行 阻力损失大，电耗高，不满足节能减排，保护环境的现代工艺要求。
中国专利(公开号CN 102311150 A)还公开了另一种脱除氨氮废水的方法。 该工艺中主要在一个蒸氨塔内分两段处理原料氨水，整个蒸氨塔中间由一块断 塔盘隔开，蒸氨塔断塔盘上部与下部塔壁上设有蒸氨水连通管，首先原料氨水 从蒸氨塔断塔盘上部进入蒸氨塔，通过蒸汽对原料氨水进行第一次蒸氨处理， 处理后的氨水引出蒸氨塔，进入一个反应塔或混合槽，原料氨水与NaOH溶液反 应，生成的氨气与氨水蒸馏后生成的氨汽由蒸氨塔断塔盘下方通过导气管导入 断塔盘上方的蒸氨塔内，从塔顶排出，反应后的氨水则导入断塔盘下方的塔板 继续蒸馏，蒸氨废水从蒸氨塔底部排出。在这种废水处理工艺中，采用蒸汽脱 氨的工艺，而且在这种降低蒸氨废水中CN-含量的工艺中，需要将原料氨水引出 蒸氨塔，并送入反应塔或混合槽与NaOH溶液反应，然后将反应后的氨水通过支 路引入蒸氨塔断塔盘下部的塔板继续蒸馏，操作工艺复杂，流程长;该工艺采 用的蒸氨方法，蒸汽一次性使用，无循环，消耗量大，能耗高，也不满足节能 减排，保护环境的现代工艺要求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种多级氨氮废 水脱除工艺及设备，该工艺和设备采用一个吹脱塔，在该塔内即可完成氨氮废 水中的氨氮脱除，无需将含氨废液引出吹脱塔，工艺简单，流程缩短，且脱氨 效率高;蒸汽脱氨工艺的热空气循环使用，吹脱能耗低，无二次污染，有利于 节能环保，适于工业化应用。
本发明解决所述设备技术问题的技术方案是，设计一种多级氨氮废水脱除 设备，主要包括：吹脱塔、空气储罐、空气加热器、风机、废液泵、酸液泵、 酸液储罐和缓冲槽;其特征在于所述空气储罐的一端、空气加热器和风机的一 端用一组管路依次串接，空气储罐的另一端与吹脱塔的空气出口相连接，风机 的另一端与吹脱塔的空气入口相连接;废液泵用一组管路与吹脱塔的废液入口 连接;缓冲槽和第一个酸液泵用一组管路串接，且第一个酸液泵与吹脱塔的酸 液入口相连接，第二个酸液泵和酸液储罐用一组管路串接，酸液储罐与吹脱塔 的酸液出口相连接，第二个酸液泵还与吹脱塔的酸液入口相连接;所述吹脱塔 内包括设计数量要求的吸收段和吹脱段，每一个吸收段和每一个吹脱段之间安 装有一层断塔盘;对于塔内件组成主要由塔板组成的板式塔，每一个吸收段包 括设计数量的塔盘，每一个吹脱段包括设计数量的塔盘;对于塔内件组成主要 由填料组成的填料塔，每一个吸收段内包括一套分布器和一段填料组成，每一 个吹脱段内包括一套分布器和一段填料。
本发明解决所述工艺技术问题的技术方案是，设计一种多级氨氮废水脱除 工艺，该工艺采用本发明所述氨氮废水脱除设备，并包括空气循环工艺、废液 处理工艺和酸液循环工艺，所述空气循环工艺是：从吹脱塔顶部空气出口来的 空气首先进入空气储罐，然后进入空气加热器，加热后的空气经过风机后通过 空气入口进入吹脱塔底部的第一个吹脱段，穿过该吹脱段后空气通过第一个断 塔盘进入其上方的第一吸收段，之后空气又通过第二个断塔盘进入第二个吹脱 段，穿过此吹脱段后空气通过第三个断塔盘进入第二个吸收段，然后再通过第 三个吹脱段、第四个断塔盘、第三个吸收段，以此类推，直至空气通过最后一 个吸收段，且2个吸收段相邻;所述吹脱段、断塔盘和吸收段的数量可以根据实 际工况进行设计或调整，空气通过所有吹脱段、断塔盘和吸收段后由塔顶空气 出口进入空气管路，最后再次进入空气储罐，如此完成一次空气循环利用;所 述废液处理工艺是：含氨废液通过废液泵从废液入口进入最上面吹脱段顶部与 进塔空气逆流接触，进行气液传质过程，处理后的废液从该吹脱段的底部废液 出口排出后再次进入紧邻的下面的吹脱段，再次与进塔空气逆流接触，进行气 液传质过程，处理后的废液从此吹脱段底部废液出口排出;所述酸液循环工艺 是：从缓冲槽出来的酸液通过第一个酸液泵由酸液入口进入吹脱塔内最上面吸 收段的顶部，与空气逆流接触，让氨从空气中转移到酸液中，使含氨空气得到 净化，反应后的酸液在断塔盘上聚集后从该吸收段的底部酸液出口出来，分两 部分工艺走向：工艺一是：一部分酸液进入酸液储罐，从酸液储罐出来的液体 经过第二个酸液泵进入与其相邻的下一吸收段，完成吸收过程后，循环酸液从 此吸收段的底部酸液出口排出，且再次进入酸液储罐，如此循环操作;在此过 程中，酸液储罐在加入酸液的同时也将部分酸液送入结晶工段;工艺二是：一 部分循环酸液通过酸液入口进入其下一吸收段，从此吸收段底部出来的酸液通 过酸液出口进入缓冲槽，再经过第一个酸液泵，循环进入吸收段。
与现有技术相比，本发明一种多级氨氮废水脱除工艺及设备能够在不同的 外界条件下稳定地进行氨吹脱过程，生产效率高;同时，由于吹脱过程在一个 塔内进行，降低了由于管路阻力造成的能量损失，在提高了氨脱除率的同时, 降低了处理成本费用;空气经过极少热量补偿以后循环利用，相比传统的蒸氨 工艺节能90%以上;在整个工艺中相比传统技术无需添加作为消耗品的碱液，更 环保，且降低的生产成本;最终使得高浓度的氨氮废液经过脱除工艺后达到国 家排放标准。本发明氨氮废水脱除工艺及设备中，采用的工艺是将热空气循环 吹脱，无需将含氨废液引出吹脱塔，废液在吹脱塔中经过吹脱后直接达到国家 排放标准，该过程中采用热空气循环脱氨，工艺简单，能耗低,有利于节能减排， 保护环境，适于工业化推广应用。
