專利名稱：城市生活垃圾衛(wèi)生填埋滲濾液脫除氨氮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種適用于處理垃圾滲濾液中氨氮的裝置。
背景技術(shù)：
垃圾滲濾液是城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場的必然產(chǎn)物，常造成二次污染，必須進行妥善處理，達標后才能排放。垃圾滲濾液中成分復(fù)雜，屬于高難處理的有機廢水，其中氨氮含量高達2000-4000mg/L。滲濾液中NH4+-N不僅給受納水體帶來污染，也給滲濾液處理工藝選擇上帶來很大難度，是垃圾滲濾液處理難的一個重要原因。據(jù)研究表明，垃圾滲濾液中氨氮濃度與垃圾的垃圾成分、填埋方式、填埋場的所處年齡段密切相關(guān)。建場初期，氨態(tài)氮含量較低些，隨著垃圾填埋場的年齡的增長而升高，直至封場，濃度范圍一般在500-10000mg/l。垃圾滲濾液中的NH4+-H含量站總氮量的85-90％。有人研究，垃圾滲濾液中氨氮衰減有一定規(guī)律性，據(jù)預(yù)測若垃圾滲濾液不排放封存在場內(nèi)的話，自然生物氧化穩(wěn)定，需要21年的時間才達到25mg/l的排放標準，而國外研究認為，穩(wěn)定時間至少要70年，甚至100年?，F(xiàn)有處理技術(shù)有生化法和反滲透膜法，其生化法中生物脫氮有一定的局限性，氨氮濃度超過一定范圍，尤其是在碳氮比例嚴重失調(diào)的滲濾液的水質(zhì)條件下，在很大程度上抑制了微生物的活性，高濃度氨氮會毒害生化法中的微生物生長，給低有機質(zhì)、高氨氮的滲濾液處理帶來很大困難，因此，含有高濃度氨氮的垃圾滲濾液不適用生化法處理。而反滲透法的處理成本較高，不易推廣應(yīng)用。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種城市生活垃圾衛(wèi)生填埋滲濾液脫除氨氮裝置，解決高濃度氨氮的垃圾滲濾液無害化處理問題，并降低運行成本，提高處理效率。
本實用新型的技術(shù)方案城市生活垃圾衛(wèi)生填埋滲濾液脫除氨氮裝置包括吹脫除氨塔體和塔內(nèi)填料，其特征在于由吹脫除氨塔和吸收塔聯(lián)合組成，其吹脫除氨塔底部有調(diào)堿調(diào)節(jié)池，調(diào)堿調(diào)節(jié)池與酸罐由加藥管相連通，吹脫除氨塔頂部由連接管與吸收塔內(nèi)填料下部連接，在吹脫除氨塔填料的上面布有滲濾液布水器，滲濾液布水器經(jīng)管道與提升泵出水口連接，提升泵進水口經(jīng)管道與滲濾液池連通，滲濾液布水器上面有吹脫除氨塔除霧器，在吹脫除氨塔內(nèi)填料的下面有空氣分布器，吹脫除氨塔填料下面連有鼓風(fēng)機；吸收塔的下面置有吸收液水池，吸收液水池連通循環(huán)泵的進水端，循環(huán)水泵的出水端經(jīng)管道與吸收塔填料上面的噴淋布水器連通，噴淋布水器上面有吸收塔除霧器，吸收塔頂部連通排氣管，在吹脫除氨塔和吸收塔填料下有填料層支撐，填料上有填料壓板。
上述吹脫除氨塔內(nèi)的填料有上、下兩層，兩層填料之間布有液體集散器。
上述吹脫除氨塔和吸收塔內(nèi)的除霧器為折疊擋板式。
上述吹脫除氨塔塔體上設(shè)有反沖洗管口。
上述吹脫除氨塔和吸收塔塔體的材料是混凝土、碳鋼、不銹鋼。
有益效果垃圾中高氨氮滲濾廢液自上而下流經(jīng)塔內(nèi)填料，在填料表面形成一層液膜，空氣自下而上流經(jīng)填料，液膜中氨氮析出由空氣帶走，達到吹脫氨氮的目的。吹脫出來的含氨氣體再進入吸收塔，吸收液循環(huán)噴淋，將氨吸收、凈化后排入大氣，可用于高氨氮廢水中氨氮的吹脫和吸收，防止污染大氣。且運行成本低，去除效率高。


附圖是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
1-滲濾液池、2-提升泵、3-鼓風(fēng)機、4-調(diào)堿調(diào)節(jié)池、5-加藥泵、6-酸罐、7-反沖洗下管口、8-反沖洗上管口、9-循環(huán)泵、10-吸收液水池、11-吸收塔填料層支撐、12-吸收塔填料、13-吸收塔填料壓板、14-噴淋布水器、15-吸收塔除霧器、16-吹脫除氨塔除霧器、17-滲濾液布水器、18-上層填料壓板、19-上層填料、20-上層填料支撐、21-液體集散器、22-下層填料壓板、23-下層填料、24-下層填料支撐、25-出水管、26-吹脫塔除氨塔、27-吸收塔、28-連接管、29-排氣管。
具體實施方式
本實用新型脫除氨氮裝置的實施例如附圖所示由吹脫除氨塔26和吸收塔27聯(lián)合組成，吹脫除氨塔26底部有調(diào)堿調(diào)節(jié)池4，其調(diào)堿調(diào)節(jié)池4與酸罐6由加藥泵5加藥管相連通，又與出水管25連接。吹脫除氨塔頂部由連接管28與吸收塔內(nèi)填料12下部連接，在吹脫除氨塔內(nèi)填料的上面布有滲濾液布水器17，滲濾液布水器17經(jīng)管道與提升泵2出水口連接，提升泵2進水口經(jīng)管道與滲濾液池1連通，滲濾液池1的水可以來自氣浮機，并可加堿。滲濾液布水器17上面有吹脫除氨塔除霧器16，在吹脫除氨塔內(nèi)填料的下面有空氣分布器？，吹脫除氨塔下部連有鼓風(fēng)機3；吸收塔27的下面置有吸收液水池10，吸收液水池連通循環(huán)泵9的進水端，循環(huán)水泵的出水端經(jīng)管道與吸收塔填料12上面的噴淋布水器13連通，噴淋布水器上面有吸收塔除霧器15，吸收塔頂部連通排氣管29，在吹脫除氨塔和吸收塔內(nèi)的填料下有填料層支撐20、24、11，填料上有填料壓板18、22、13。
上述吹脫除氨塔內(nèi)的填料有上、下兩層，兩層填料之間布有液體集散器21。滲濾液布水器17和液體集散器21為排列溝槽式。本新型垃圾滲濾液裝置采用的噴淋布水器及中間的液體集散器是裝置的關(guān)鍵組成部分，使氣液介質(zhì)在塔體內(nèi)填料層均勻分布，水流、氣流在整個填料塔空間內(nèi)無死角、無短路，使氣流與水流在填料表面均勻分布，充分接觸，達到氨氮去除和吸收的高效率。
上述吹脫除氨塔填料19、23是耐腐蝕性的規(guī)整型填料，材質(zhì)可為塑料、陶瓷、不銹鋼。氨氮吹脫在堿性條件下長期運行，填料表面不可避免的形成污垢，污垢組分主要為碳酸鹽及少量微生物組成有機物污垢，表面積存多時將會影響吹脫效果，造成填料的堵塞，可采用稀酸進行清洗。因此填料材質(zhì)要求耐酸堿腐蝕。
吸收塔填料12是耐腐蝕懸掛軟性填料。上述吹脫除氨塔除霧器16和吸收塔除霧器15為折疊擋板式。調(diào)堿調(diào)節(jié)池內(nèi)有PH值為9.5-9.8的調(diào)節(jié)液。為進行反沖洗，上述吹脫除氨塔塔體上設(shè)有下反沖洗管口7和上反沖洗管口8。上述吹脫除氨塔26和吸收塔27塔體的材料是混凝土、碳鋼、不銹鋼，也可依據(jù)處理水量的不同需要選擇不同材質(zhì)。其中滲濾液吹脫塔塔體結(jié)構(gòu)應(yīng)具備的條件為滲濾液進口與噴淋器連接，液體進出口滿足壓力一定時的液體流量，反洗管口布置滿足填料塔內(nèi)填料的反洗、清洗要求。
由于氨氮吹脫在堿性條件下長期運行，填料表面不可避免的形成污垢，污垢組分主要為碳酸鹽及少量微生物組成有機物污垢，表面積存多時將會影響吹脫效果，造成填料的堵塞，可采用稀酸進行清洗。因此填料材質(zhì)要求耐酸堿腐蝕。
吹脫除氨塔內(nèi)可以增加導(dǎo)流板，導(dǎo)流板為氣體分布器的一部分，在塔徑較小時采用，使進入吹脫塔的氣體順著導(dǎo)流板方向流動，提高氣體的利用率和吹脫效率。導(dǎo)流板材質(zhì)為碳鋼、PVC板、不銹鋼板。
本裝置中采用的所有填料、壓緊、支撐、布水、收水、布氣、導(dǎo)流裝置具有一個共同的特點阻力小，氣流、水流通過壓降小。
滲濾液中NH4+-N吹脫及吸收機理滲濾液中氨氮吹脫處理技術(shù)的機理是游離態(tài)氨氮以氣體形式析出滲濾液的過程。因此，離子態(tài)氨氮向游離態(tài)氨氮轉(zhuǎn)化是吹脫的必要條件。水中氨氮與游離態(tài)氨的平衡關(guān)系化學(xué)方程式為
氨氮吸收的平衡關(guān)系化學(xué)方程式為在一定的PH、溫度和水質(zhì)條件下水中氨氮和游離氨是一對平衡物質(zhì)，吹脫是將游離氨態(tài)氮不斷向空氣中擴散，并被流動的空氣帶走，使水中的氮平衡不斷向左轉(zhuǎn)移，達到脫氨氮目的。
PH、溫度、堿度對滲濾液中氨氮平衡的影響Ka＝Kw/Kb＝CNH3.CH+/CNH4+其中Kw…………水的電離常數(shù)Kb…………氨水的電離常數(shù)Ka…………氨離子的電離常數(shù)游離氨濃度和水中的游離氫離子成反比關(guān)系，與離子態(tài)的氨氮濃度和水的電離常數(shù)成正比，實驗表明，去除1g氨氮消耗3.92g堿度物質(zhì)。較為經(jīng)濟適用的參數(shù)為溫度保持在20℃以上，PH在9.5-9.8。當(dāng)液體被曝氣或噴淋后與空氣充分接觸時，游離氨從液相擴散進入氣相，被氣體帶出，從而達到吹脫除氮的目的，所以足夠大的氣水比是影響吹脫效果的主要因素之一。水力負荷(噴淋密度)對于非淹沒式填料吹脫塔，水在吹脫塔中反復(fù)生成水滴有助于氨的吹脫。本新型垃圾滲濾液裝置中吹脫塔溫度控制主要采用對吹脫液體預(yù)熱在28℃及空氣預(yù)熱形式。提高空氣溫度為15℃以上，保證北方寒冷季節(jié)氨氮吹脫效果。
權(quán)利要求1.一種城市生活垃圾衛(wèi)生填埋滲濾液脫除氨氮裝置，包括吹脫除氨塔體和塔內(nèi)填料，其特征在于由吹脫除氨塔和吸收塔聯(lián)合組成，其吹脫除氨塔底部有調(diào)堿調(diào)節(jié)池，調(diào)堿調(diào)節(jié)池與酸罐由加藥管相連通，吹脫除氨塔頂部由連接管與吸收塔內(nèi)填料下部連接，在吹脫除氨塔填料的上面布有滲濾液布水器，滲濾液布水器經(jīng)管道與提升泵出水口連接，提升泵進水口經(jīng)管道與滲濾液池連通，滲濾液布水器上面有吹脫除氨塔除霧器，在吹脫除氨塔內(nèi)填料的下面有空氣分布器，吹脫除氨塔填料下面連有鼓風(fēng)機；吸收塔的下面置有吸收液水池，吸收液水池連通循環(huán)泵的進水端，循環(huán)水泵的出水端經(jīng)管道與吸收塔填料上面的噴淋布水器連通，噴淋布水器上面有吸收塔除霧器，吸收塔頂部連通排氣管，在吹脫除氨塔和吸收塔填料下有填料層支撐，填料上有填料壓板。
2.如權(quán)利要求1所述的城市生活垃圾衛(wèi)生填埋滲濾液脫除氨氮裝置，其特征在于所述吹脫除氨塔內(nèi)的填料有上、下兩層，兩層填料之間布有液體集散器。
3.如權(quán)利要求1或2所述城市生活垃圾衛(wèi)生填埋滲濾液脫除氨氮裝置，其特征在于所述吹脫除氨塔和吸收塔內(nèi)的除霧器為折疊擋板式。
4.如權(quán)利要求1或2所述的城市生活垃圾衛(wèi)生填埋滲濾液脫除氨氮裝置，其特征在于所述吹脫除氨塔塔體上設(shè)有反沖洗管口。
5.如權(quán)利要求1或2所述的城市生活垃圾衛(wèi)生填埋滲濾液脫除氨氮裝置，其特征在于所述吹脫除氨塔和吸收塔塔體的材料是混凝土、碳鋼、不銹鋼。
專利摘要一種城市生活垃圾衛(wèi)生填埋滲濾液脫除氨氮裝置，由吹脫除氨塔和吸收塔聯(lián)合組成，其吹脫除氨塔底部有調(diào)堿調(diào)節(jié)池，調(diào)堿調(diào)節(jié)池與酸罐由加藥管相連通，吹脫除氨塔頂部由連接管與吸收塔內(nèi)填料下部連接，在吹脫除氨塔內(nèi)填料的上面布有滲濾液布水器，滲濾液布水器經(jīng)管道與提升泵出水口連接，提升泵進水口經(jīng)管道與滲濾液池連通，滲濾液布水器上面有除霧器，在吹脫除氨塔內(nèi)填料的下面有空氣分布器；吸收塔的下面置有吸收液水池，吸收液水池連通循環(huán)泵的進水端，循環(huán)水泵與吸收塔填料上面的噴淋布水器連通，吸收塔頂部連通排氣管；在吹脫除氨塔和吸收塔內(nèi)的填料下有填料層支撐，填料上有填料壓板?？捎糜诟甙钡獜U水中氨氮的吹脫和吸收，防止污染大氣。
文檔編號C02F1/20GK2665110SQ0328251
公開日2004年12月22日 申請日期2003年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月19日
發(fā)明者田金質(zhì), 趙鳳秋, 張鐵成 申請人:北京市肇麟環(huán)境技術(shù)開發(fā)公司