本實(shí)用新型涉及一種雙塔負(fù)壓脫氨裝置,尤其適用于高硬度、高堿度含氨氮廢水的脫氨及水質(zhì)軟化處理,屬于氨氮廢水脫氨、軟化處理領(lǐng)域。
背景技術(shù):
化工、發(fā)酵、生活垃圾處理等行業(yè)生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量含氨氮廢水,這類廢水有幾個(gè)共同特點(diǎn),一是氨氮含量高,同時(shí)夾帶大量懸浮固形物(SS),且通常帶有強(qiáng)烈氣味;二是廢水含有大量鈣鎂離子,表現(xiàn)為總硬度高;三是廢水堿度大,主要是廢水中含有CO3=、HCO3-等離子;此類廢水不能直接排放,必須將氨氮降至15mg/L濃度以下。傳統(tǒng)處理方法主要有厭氧、好氧及厭氧氨氧化等生化方法,但生化處理占地大、運(yùn)行費(fèi)用高,且氨氮降解效率低,很難達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。
通過蒸氨或空氣吹脫是廢水脫氨的常用方法,且可以回收稀氨水或硫酸銨等副產(chǎn)物。蒸氨或空氣吹脫的常規(guī)方法是向廢水中添加堿液,調(diào)節(jié)廢水pH值至11以上,然后直接或間接使用蒸汽加熱蒸餾脫除廢水中氨氮,或者用大量空氣吹脫廢水,用空氣帶走廢水中的氨氮。
無論是蒸氨還是空氣吹脫,都需要用堿液調(diào)節(jié)廢水pH值。由于堿度高的含氨氮廢水的緩沖能力強(qiáng),高堿度氨氮廢水調(diào)節(jié)pH的耗堿量大,噸廢水耗堿量在10公斤以上,不僅成本高,且增加了脫氨出水中的鹽濃度。另一方面,對于高硬度氨氮廢水,脫氨處理過程中塔板、物料管道及換熱器上會出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)垢現(xiàn)象,影響設(shè)備的使用效率和壽命,而除垢處理增加成本,影響生產(chǎn)進(jìn)度;此外,氨回收工藝多在常壓下處理,含氨蒸汽直接進(jìn)入下一步吸收,但由于含氨蒸汽溫度高,對氨氣的吸收不利,若利用冷卻塔降溫處理,既增加了成本,又造成了大量的熱量浪費(fèi),且回收的氨水純度有限,難以有效利用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種雙塔負(fù)壓脫氨裝置,以解決現(xiàn)有蒸氨工藝中蒸汽消耗量大,堿液用量大,塔板結(jié)垢現(xiàn)象嚴(yán)重,且回收氨水純度低等問題。
為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:包括原水泵1、預(yù)熱器2、解析塔3、脫氨塔4、冷凝器5、真空泵6、氣液分離罐7、回流泵8、出水泵9、物料提升泵10,以及各設(shè)備間連接用管道;
所述原水泵1分別通過管道與預(yù)熱器2下部原水進(jìn)口和解析塔3上部物料進(jìn)口相連;
所述解析塔3頂部出汽口通過管道與冷凝器5下部進(jìn)汽口相連;
所述脫氨塔4頂部出汽口通過管道與解析塔3下部進(jìn)汽口相連;所述脫氨塔4下部設(shè)有蒸汽入口;
所述冷凝器5底部設(shè)有冷水入口,頂部設(shè)有出水口;所述冷凝器5上部出氣口通過管道與真空泵6上部進(jìn)氣口相連;
所述氣液分離罐7上部進(jìn)液口通過管道與冷凝器5下部冷液口相連;
所述回流泵8分別通過管道與脫氨塔3上部回流進(jìn)口和氣液分離罐7底部出液口相連;
所述出水泵9分別通過管道與脫氨塔4底部出料口和預(yù)熱器2底部進(jìn)料口相連;
所述物料提升泵10分別通過管道與解析塔3下部出料口和脫氨塔4上部進(jìn)料口相連。
在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中,所述脫氨塔4的塔板為V型噴射塔板。
在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中,所述解析塔3塔釜內(nèi)部為斜板沉淀結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中,所述預(yù)熱器2頂部設(shè)有達(dá)標(biāo)水的出水口。
在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中,所述解析塔3底部設(shè)有碳酸鈣沉淀排出口。
在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中,所述氣液分離罐7的底部設(shè)有氨水排出口。
本實(shí)用新型中原水由原水泵1經(jīng)過管道進(jìn)入預(yù)熱器2加熱,然后進(jìn)入解析塔3頂部,再由物料提升泵10經(jīng)過管道進(jìn)入脫氨塔4,最后由出水泵9經(jīng)管道進(jìn)入預(yù)熱器2換熱后排出。蒸汽通過連接管道依次進(jìn)入脫氨塔4、解析塔3、冷凝器5和真空泵6。應(yīng)用本實(shí)用新型提供的裝置:(1)通過真空泵實(shí)現(xiàn)負(fù)壓工作,降低了廢水的沸點(diǎn),且在負(fù)壓狀態(tài)下氨更容易揮發(fā);(2)將脫氨塔4的出水通過出水泵回流到預(yù)熱器2,與原水在預(yù)熱器2中進(jìn)行熱交換,回收了出水中的余熱;(3)解析塔3采用V型噴射塔板時(shí),可實(shí)現(xiàn)汽液充分接觸,強(qiáng)化碳酸銨、碳酸氫銨等弱酸弱堿鹽的分解速度,無需外源添加堿液來實(shí)現(xiàn)脫氨,也不會造成排放水鈉鹽含量升高的問題;(4)解析塔3底部通過管道、物料提升泵與脫氨塔4塔頂連接,解析塔3底部出水到達(dá)脫氨塔4塔頂后,以脫氨塔4塔頂?shù)拇淠羝鳛榧訜釤嵩?,?shí)現(xiàn)廢水中碳酸銨、碳酸氫銨等弱酸弱堿鹽分解、廢水pH升高,既減少堿液的使用又回收了熱量減少蒸汽的消耗。本實(shí)用新型通過上述設(shè)置大幅度降低了脫氨的能耗,較傳統(tǒng)蒸氨工藝相比,其蒸汽消耗只有傳統(tǒng)工藝的60%-70%,氨氮去除率可達(dá)80%以上。
附圖說明
圖1為一種雙塔負(fù)壓脫氨裝置。
圖中,原水泵(1)、預(yù)熱器(2)、解析塔(3)、脫氨塔(4)、冷凝器(5)、真空泵(6)、氣液分離罐(7)、回流泵(8)、出水泵(9)、物料提升泵(10),以及各設(shè)備間連接用管道。
具體實(shí)施方式
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,術(shù)語“上部”、“下部”、“頂部”、“底部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述,而不是指示或暗示必須具有的特定位置,因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
如圖1所示,一種雙塔負(fù)壓脫氨裝置,包括原水泵(1)、預(yù)熱器(2)、解析塔(3)、脫氨塔(4)、冷凝器(5)、真空泵(6)、氣液分離罐(7)、回流泵(8)、出水泵(9)、物料提升泵(10),以及各設(shè)備間連接用管道。
在本實(shí)用新型的實(shí)際使用過程中,預(yù)熱器2下部通過管道引入原水并與脫氨塔4的出水進(jìn)行熱量交換實(shí)現(xiàn)預(yù)熱;預(yù)熱器2頂部通過管道引出達(dá)標(biāo)水;脫氨塔4下部通過管道引入蒸汽,脫氨塔4頂部通過管道與解析塔3下部相連,解析塔3頂部通過管道與冷凝器5下部相連,冷凝器5上部通過管道與真空泵6相連,含氨蒸汽依次通過脫氨塔4、解析塔3、冷凝器5,冷凝后的氨水進(jìn)入氣液分離罐7,不凝結(jié)氣體最后進(jìn)入真空泵6;解析塔3底部通過管道引出碳酸鈣沉淀;原水經(jīng)原水泵1、預(yù)熱器2進(jìn)入解析塔3上部,與解析塔3下部上升含氨蒸汽進(jìn)行逆向氣液交換;物料提升泵10通過管道控制解析塔3下部物料進(jìn)入脫氨塔4上部,與脫氨塔4下部引入的蒸汽進(jìn)行逆向氣液交換;出水泵9通過管道控制脫氨塔4底部出水進(jìn)入預(yù)熱器2底部,與預(yù)熱器2下部引入的原水進(jìn)行熱量交換;冷凝器5底部通過管道引入冷卻水,再由頂部通過管道排出冷卻水;冷凝器5下部通過管道與氣液分離罐7上部相連,氨水由冷凝器5下部進(jìn)入氣液分離罐7;回流泵8通過管道控制氣液分離罐7底部氨水回流至脫氨塔4上部,多余氨水從氣液分離罐7底部排出。
解析塔3采用V型噴射塔板時(shí),實(shí)現(xiàn)汽液充分接觸,在負(fù)壓狀態(tài)下強(qiáng)化碳酸銨、碳酸氫銨等弱酸弱堿鹽的分解速度,使物料pH升至9-10.5,無需外源添加堿液來實(shí)現(xiàn)脫氨,也不會造成排放水鈉鹽含量升高的問題。解析塔3底部通過管道、物料提升泵與脫氨塔4塔頂連接,解析塔3底部出水到達(dá)脫氨塔4塔頂后,以脫氨塔4塔頂?shù)拇淠羝鳛榧訜釤嵩?,?shí)現(xiàn)廢水中碳酸銨、碳酸氫銨等弱酸弱堿鹽分解、廢水pH升高。解析塔3的塔釜內(nèi)部采用斜板沉淀結(jié)構(gòu)時(shí),可將生成的碳酸鈣沉淀聚集,再經(jīng)底部出口排出碳酸鈣沉淀,上部出液口流出無沉淀物料由物料提升泵10進(jìn)入脫氨塔4。脫氨塔4的出水通過出水泵回流到預(yù)熱器2,與原水在預(yù)熱器2中進(jìn)行熱交換,回收了出水中的余熱。
雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例公開如上,但其并非用以限定本實(shí)用新型,任何熟悉此技術(shù)的人,在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi),都可做各種的改動與修飾,因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。