專利名稱：廢水吹脫、吸收凈化塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種廢水吹脫、吸收凈化塔，涉及化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。適用于廢水中含有高濃度氨氮，二氧化碳等的吹脫、吸收凈化，尤其適用于高濃度氨氮的垃圾滲濾液的前處理。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)城市垃圾的處理基本上是填埋處理，填埋場(chǎng)垃圾滲濾液的處理是填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理中需要迫切解決的問題。由于垃圾滲濾液水質(zhì)變化大，有機(jī)物和氨氮濃度高，可生化性較差，其處理一直沒有得到很好的解決。
垃圾滲濾液的處理一般采用物理化學(xué)方法和生物化學(xué)方法。物理化學(xué)方法因其處理成本較高，不適于大水量的垃圾滲濾液的處理，而生物化學(xué)方法在垃圾滲濾液的處理過程中，只有在高效除去氨氮后，才能保證后續(xù)生化處理的正常進(jìn)行。
現(xiàn)有技術(shù)中，垃圾滲濾液中的高濃度氨去除方法主要有吹脫法、折點(diǎn)加氯法和離子交換法。
吹脫法的工藝易于控制，可以達(dá)到所需的去除率不受毒性物質(zhì)的影響，去除率高，但對(duì)過程控制要求嚴(yán)格。
折點(diǎn)加氯法能氧化所有的氨氮，具有易調(diào)節(jié)、占地少、不受溫度影響、初投資少等優(yōu)點(diǎn)，但其可能產(chǎn)生許多氯殘余物，對(duì)PH變化敏感，運(yùn)行費(fèi)高，產(chǎn)生三氯甲烷前體物，操作要求嚴(yán)格。
離子交換法產(chǎn)生的氣態(tài)氮可以回收，能達(dá)到總氮標(biāo)準(zhǔn)，易于控制，但有機(jī)物可能造成樹脂粘結(jié)，產(chǎn)生大量其他陽離子會(huì)減少氮的去除能力，初投資、運(yùn)行費(fèi)高，操作技術(shù)要求高。
通過幾種技術(shù)比較，采用吹脫法總體上可以達(dá)到最佳的效果。現(xiàn)有廢水凈化吹脫吸收塔一般由吹脫系統(tǒng)和吸收系統(tǒng)兩部分組成，其中吹脫系統(tǒng)由法蘭尼龍絲網(wǎng)、噴頭、吹脫塔及搭座、濺水條及邊框、分水器、支撐環(huán)、溫度計(jì)觀察孔、鼓風(fēng)機(jī)及底座、風(fēng)門、溢流管排水管構(gòu)成；吸收系統(tǒng)由吸收塔及塔座，耐酸(堿)瓷環(huán)、篩板、酸(堿)池和氣孔，耐酸(堿)泵及閥門構(gòu)成。這種吹脫塔用的填料一般是木材，或者瓷質(zhì)制成濺水條，或是環(huán)狀亂堆的填料，其橫截面的結(jié)構(gòu)有的制成三角形，有的制成圓管形，有的制成矩形，在一個(gè)橫截面上只能形成一個(gè)水滴，存在著氣-液接觸界面小，不易使濺水條形成水滴，而且空氣阻力大，影響吹脫效率的提高，同時(shí)，還存在著吹脫裝置復(fù)雜、氣水比大、噪聲大、能耗高及氨氮去除率低的缺陷且木材易被腐蝕，面瓷質(zhì)又笨重的問題，給用戶帶來安裝，清洗，更換都有很大的困難。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供了一種廢水吹脫、吸收凈化塔，該塔可降低氣水比和處理成本，提高氨氮去除率，可用于大處理量高濃度氨氮廢水的連續(xù)處理。通過氨吹脫，可減少氨對(duì)后繼生化處理的毒性，配合后繼硝化反硝化脫氮，實(shí)現(xiàn)氨氮的達(dá)標(biāo)排放。
一種廢水吹脫、吸收凈化塔，包括吹脫塔和吸收塔，所述的吹脫塔包括吹脫塔體及設(shè)置于吹脫塔體上的滲濾液噴淋管、出水管、空氣進(jìn)氣管、出氣口和吹脫塔體下方的裙坐，吹脫塔體內(nèi)部自上而下依次布置有填料塔體、除霧器壓塊、絲網(wǎng)除霧器、絲網(wǎng)支撐架、液體初始分布板、液體初始分布器、上層填料層、液體再分布器、下層填料層，所述的滲濾液噴淋管與液體初始分布器相連；所述的吸收塔自上而下包括出氣口、除霧板、填料層、支架和進(jìn)氣口，所述的吹脫塔的出氣口與吸收塔的進(jìn)氣口相連。
所述的填料層采用塑料鮑爾環(huán)填料。
所述的液體初始分布器和液體再分布器可以是排管式液體分布器、多級(jí)槽式液體分布器、盤式液體分布器、噴射式液體分布器中的一種，材質(zhì)可以是碳鋼或不銹鋼。
所述的上層填料層和下層填料層是規(guī)整填料，材質(zhì)是塑料。
所述的上、下填料層上端于吹脫塔體上設(shè)有投料管；下層填料層的兩端設(shè)有柵板。
本實(shí)用新型的工作原理是廢水從通過滲濾液噴淋管進(jìn)入吹脫塔內(nèi)，經(jīng)塔內(nèi)的液體初始分布器進(jìn)行初始分布，落入上層填料層，再經(jīng)液體收集再分布器進(jìn)行重新分布，落入下層填料層，最后從塔底的出水管流出。同時(shí)，空氣由鼓風(fēng)機(jī)從進(jìn)氣管鼓入吹脫塔內(nèi)，經(jīng)氣體分布器分布向上進(jìn)入下層填料層，再經(jīng)液體收集再分布器進(jìn)入上層填料層，通過液體分布器從塔頂?shù)某鰵饪谂懦龊笸ㄟ^吸收塔的進(jìn)氣口進(jìn)入吸收塔內(nèi)，經(jīng)過填料層吸收處理，外排，進(jìn)入處理系統(tǒng)中的下一道工序。在上述過程中，垃圾滲濾液在填料表面形成均勻液膜，氣液逆向流動(dòng)，空氣和滲濾液在填料表面接觸并不斷更新，使?jié)B濾液中的氨不斷地釋放到空氣中，實(shí)現(xiàn)氨的吹脫。
在本實(shí)用新型中，吹脫塔采用塑料鮑爾環(huán)作為填料，可使風(fēng)機(jī)的功率成倍下降，操作費(fèi)用低，并且填料效率高，通量大，其分離效率隨操作負(fù)荷的變化在很大的一段操作范圍內(nèi)能保持相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定，整個(gè)塔的操作負(fù)荷范圍寬，操作彈性大，在相同的處理量下可使塔徑減小，塔高降低。
選用的空氣分布器是直管擋板式、多孔直管式、切向號(hào)角式、單切或雙切向環(huán)流式、葉片式、噴射式氣體分布器中的一種，結(jié)構(gòu)型式可根據(jù)工藝條件選定，材質(zhì)可以是碳鋼或不銹鋼，具有氣相均布性能好，進(jìn)口阻力小，所占空間小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
本實(shí)用新型采用新型填料以及高性能的空氣和液體分布器進(jìn)行布?xì)?、布水的基礎(chǔ)上，經(jīng)過工藝計(jì)算，確定了氨吹脫塔工業(yè)化運(yùn)行的合適氣水比，氣水比＜3000，比國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的氨吹脫塔運(yùn)行時(shí)4500-6000的氣水比下降了40％左右，大大節(jié)省了設(shè)備投資費(fèi)用和動(dòng)力費(fèi)用，能耗低，降低了廢水處理成本，提高了垃圾滲濾液中氨氮的去除率，其氨氮去除率可達(dá)90％以上，實(shí)現(xiàn)了大批量工業(yè)化處理氨氮廢水的連續(xù)操作。由于本實(shí)用新型選用的液體分布器和空氣分布器在塔內(nèi)占位低，節(jié)省了塔內(nèi)空間，使液體和氣體分布良好，增加了氣液接觸面積，阻力小，壓降低，不易堵塞，操作彈性大。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，1-吹脫塔體；2-出氣口；3-填料塔體；4-除霧器壓塊；5-絲網(wǎng)除霧器；6-絲網(wǎng)支撐架；7-噴淋管；8-液體初始分布板；9-液體初始分布器；10、16-投料管；11-塑料鮑爾環(huán)；12-上層填料層；13、18-人孔；14、19-柵板；15-液體再分布器；17-下層填料層；20-進(jìn)氣口；21-裙坐；22-出水管；23-連接通道；24-出氣口；25-除霧板；26-填料層；27-支架；28-進(jìn)氣口
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種廢水吹脫、吸收凈化塔，包括吹脫塔和吸收塔，吹脫塔包括吹脫塔體1及設(shè)置于吹脫塔體1上的滲濾液噴淋管7、出水管22、空氣進(jìn)氣口20、出氣口2和吹脫塔體1下方的裙坐21，吹脫塔體1內(nèi)部自上而下依次布置有填料塔體3、除霧器壓塊4、絲網(wǎng)除霧器5、絲網(wǎng)支撐架6、液體初始分布板8、液體初始分布器9、上層填料層12、液體再分布器15、下層填料層17，滲濾液噴淋管7與液體初始分布器9相連；吸收塔自上而下包括出氣口24、除霧板25、填料層26、支架27和進(jìn)氣口28，吹脫塔的出氣口2通過連接通道23與吸收塔的進(jìn)氣口28相連。填料層12、17、26采用塑料鮑爾環(huán)填料11。
其中，吹脫塔塔體的直徑可根據(jù)廢水處理量的大小決定，材質(zhì)可以是碳鋼、不銹鋼、復(fù)合鋼板或碳鋼襯膠。
液體初始分布器9和液體再分布器15根據(jù)不同的工藝可以是排管式液體分布器、多級(jí)槽式液體分布器、盤式液體分布器、噴射式液體分布器中的一種，材質(zhì)可以是碳鋼或不銹鋼。
采用的填料為塑料鮑爾環(huán)11，可使風(fēng)機(jī)的功率成倍下降，操作費(fèi)用低，并且填料效率高，通量大，其分離效率隨操作負(fù)荷的變化在很大的一段操作范圍內(nèi)能保持相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定，整個(gè)塔的操作負(fù)荷范圍寬，操作彈性大，在相同的處理量下可使塔徑減小，塔高降低。
上、下層填料層12、17上端于吹脫塔塔體1上設(shè)有投料管10、16；下層填料層17的兩端設(shè)有柵板14、19。
本實(shí)用新型的工作過程如下廢水從通過滲濾液噴淋管7進(jìn)入吹脫塔內(nèi)，落入上層填料層12，經(jīng)液體初始分布器9落入下層填料層17，最后從塔底的出水管22流出。同時(shí)，空氣由鼓風(fēng)機(jī)從進(jìn)氣口20鼓入吹脫塔內(nèi)，向上進(jìn)入下層填料層17，再經(jīng)液體再分布器14進(jìn)入上層填料層12，通過液體初始分布器9，從塔頂?shù)某鰵饪?排出后通過吸收塔的進(jìn)氣口28進(jìn)入吸收塔內(nèi)，經(jīng)過填料層25吸收處理，外排，進(jìn)入處理系統(tǒng)中的下一道工序。在上述過程中，垃圾滲濾液在填料表面形成均勻液膜，氣液逆向流動(dòng)，空氣和滲濾液在填料表面接觸并不斷更新，使?jié)B濾液中的氨不斷地釋放到空氣中，實(shí)現(xiàn)氨的吹脫。
需對(duì)吹脫塔進(jìn)行維護(hù)時(shí)，可通過設(shè)置在吹脫塔體1上的人孔13、18進(jìn)入塔內(nèi)實(shí)施維護(hù)。
本實(shí)用新型的吹脫過程對(duì)各環(huán)節(jié)的要求比較嚴(yán)格，具體工藝控制如下(1)溫度一般春秋季節(jié)平均氣溫在15℃-16℃，而夏季的平均氣溫在25℃左右時(shí)，對(duì)氨氮的吹脫處于較適合的氣溫；但在冬季由于平均氣溫在6.8℃，過低的溫度造成水溫較低從而影響吹脫效率，因此，為提高去除效率，在冬季需采取以下方法，以增加氨氮的去除率①提高廢水的PH值，夏季在10左右，冬季應(yīng)在11左右。②池外殼采用泡沫塑料進(jìn)行保溫處理。
(2)氣液比在常規(guī)情況下，隨氣液比的升高，氨氮的吹脫效率會(huì)逐漸升高，而過高的氣液比會(huì)增加能量消耗，另外會(huì)使部份液體從除霧板帶出，使回收氨的硫酸量增加。本專利技術(shù)在吹脫試驗(yàn)的基礎(chǔ)上的得出參數(shù)，并考慮能耗，氣液比應(yīng)控制在2000-2500左右。
(3)PH調(diào)節(jié)對(duì)于吹脫的PH調(diào)節(jié)，可采用氫氧化鈉或石灰二種藥劑。但是考慮吹脫后處理的加藥量及運(yùn)行費(fèi)用問題，采用加石灰進(jìn)行PH的調(diào)整。因?yàn)?，一般垃圾填埋?chǎng)的廢水中含有HCO3-離子，而加石灰可以使其中大部分的碳酸根離子以CaCO3沉淀析出，而氫氧化鈉則只能去除部分。
(4)投加石灰的結(jié)垢問題吹脫塔內(nèi)置大量的填料，使液體在填料表面形成液體水膜，而上流氣體在經(jīng)過填料表面時(shí)，進(jìn)行氣液交換，以利于氨氮的吹脫。由于廢水的PH值較高，因此形成大量的CaCO3、Mg(OH)2及重金屬氫氧化物沉淀，大部分可以在沉淀池進(jìn)行去除，少部分的微絮凝物隨水流進(jìn)入填料塔，粘結(jié)在填料上，時(shí)間一久，易造成填料的堵塞。解決方法①前沉淀池采用高分子的絮凝劑進(jìn)行凝聚，減少微凝結(jié)物進(jìn)入吹脫塔。②石灰內(nèi)投加少量的Na2CO3，以減少鈣離子的沉積。
本實(shí)用新型吹脫塔的設(shè)計(jì)參數(shù)為尺寸為Φ1.35*9.0m，負(fù)荷設(shè)計(jì)取3.0m3/m2.h，氣液比取2500，塔基尺寸為5.0m×3.25m×0.3m，配吸收塔尺寸Φ1.35*6.0m；另配有離心風(fēng)機(jī)(BF4-72-4.5)一臺(tái)，功率7.5KW；風(fēng)量10562m3，配變頻控制系統(tǒng)；硫酸泵40FB-20二臺(tái)，一用一備，功率2.2KW。
應(yīng)用例1采用本實(shí)用新型方案處理的某垃圾處理廠垃圾滲濾液，進(jìn)水口原液氨氮平均值為1500mg/l，在溫度為15-20℃，氣液比為2200，PH為9.0的條件下，凈化塔出氣口氨氮平均值為60mg/l，PH為8.5。
應(yīng)用例2采用本實(shí)用新型方案處理的某垃圾填埋場(chǎng)垃圾滲濾液，進(jìn)水口原液氨氮平均值為1850mg/l，在溫度為13-21℃，氣液比為2200，PH為8.5的條件下，凈化塔出氣口氨氮平均值為85mg/l，PH為8.5。
權(quán)利要求1.一種廢水吹脫、吸收凈化塔，包括吹脫塔和吸收塔，其特征在于所述的吹脫塔包括吹脫塔體及設(shè)置于吹脫塔體上的滲濾液噴淋管、出水管、空氣進(jìn)氣管、出氣口和吹脫塔體下方的裙坐，吹脫塔體內(nèi)部自上而下依次布置有填料塔體、除霧器壓塊、絲網(wǎng)除霧器、絲網(wǎng)支撐架、液體初始分布板、液體初始分布器、上層填料層、液體再分布器、下層填料層，所述的滲濾液噴淋管與液體初始分布器相連；所述的吸收塔自上而下包括出氣口、除霧板、填料層、支架和進(jìn)氣口，所述的吹脫塔的出氣口與吸收塔的進(jìn)氣口相連。
2.如權(quán)利要求1所述的廢水吹脫、吸收凈化塔，其特征在于所述的填料層采用塑料鮑爾環(huán)填料。
3.如權(quán)利要求1所述的廢水吹脫、吸收凈化塔，其特征在于所述的液體初始分布器和液體再分布器可以是排管式液體分布器、多級(jí)槽式液體分布器、盤式液體分布器、噴射式液體分布器中的一種，材質(zhì)可以是碳鋼或不銹鋼。
4.如權(quán)利要求1所述的廢水吹脫、吸收凈化塔，其特征在于所述的上層填料層和下層填料層是規(guī)整填料，材質(zhì)是塑料。
5.如權(quán)利要求4所述的廢水吹脫、吸收凈化塔，其特征在于所述的上、下填料層上端于吹脫塔體上設(shè)有投料管；下層填料層的兩端設(shè)有柵板。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種廢水吹脫、吸收凈化塔，包括吹脫塔和吸收塔，吹脫塔包括吹脫塔體及設(shè)置于塔體上的滲濾液噴淋管、出水管、空氣進(jìn)氣管、出氣口和塔體下方的裙坐，吹脫塔體內(nèi)部自上而下依次布置有填料塔體、除霧器壓塊、絲網(wǎng)除霧器、絲網(wǎng)支撐架、液體初始分布板、液體初始分布器、上層填料層、液體再分布器、下層填料層，滲濾液噴淋管與液體初始分布器相連；吸收塔自上而下包括出氣口、除霧板、填料層、支架和進(jìn)氣口，吹脫塔的出氣口與吸收塔的進(jìn)氣口相連。本實(shí)用新型可降低氣水比和處理成本，提高氨氮去除率，可用于大處理量高濃度氨氮廢水的連續(xù)處理。通過氨吹脫，可減少氨對(duì)后繼生化處理的毒性，配合后繼硝化反硝化脫氮，實(shí)現(xiàn)氨氮達(dá)標(biāo)排放。
文檔編號(hào)C02F1/20GK2808882SQ20052001377
公開日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2005年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月1日
發(fā)明者張莉, 施勇琪, 劉新, 劉鋒 申請(qǐng)人:陳昆柏, 金祥福