本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種氨氣處理裝置及氨氣脫氮方法。

背景技術(shù)：

氨氣是一種刺激性有毒氣體。氨氣輕度中毒能灼傷人的皮膚、眼睛、呼吸器官的粘膜，人體重度中毒能引起肺腫脹，導(dǎo)致死亡。氨氣主要的排放源來自農(nóng)業(yè)用肥，此外工業(yè)用氨、垃圾焚燒、污水處理廠以及垃圾填埋場均排放大量的氨氣。氨氣排入空氣會直接和間接導(dǎo)致諸多的大氣污染問題，包括酸雨、霧霾以及溫室效應(yīng)等。氨氣呈弱堿性，排入空氣后將使水體向空氣中釋放的二氧化硫等酸性氣體總量增加，同時(shí)ph值的提高還加速了空氣中二氧化硫的進(jìn)一步氧化；氨氣排入大氣將先后被氧化為氮氧化物及硝酸，進(jìn)而加劇大氣的酸雨問題及溫室效應(yīng)，2015年我國酸雨中硫酸鹽及硝酸鹽分別占陰離子總量的24.7％及8.5％。氨氣的排放還與pm2.5的形成密切相關(guān)，我國華北平原、長江及珠江三角洲地區(qū)，由氨氣排放所產(chǎn)生的pm2.5占其總量的8-11％。因此，氮?dú)鈶?yīng)作為空氣污染防治的重點(diǎn)監(jiān)控對象，對氨氣的排放進(jìn)行嚴(yán)格控制，盡量減少氨氣的排放。

常見氨氣處理方法包括物理吸收、化學(xué)吸收、催化(有氧)分解以及生物過濾法等，物理吸收法產(chǎn)生氮氧化物會造成二次污染；化學(xué)吸收法處理氨氣對處理設(shè)備的腐蝕較強(qiáng)，需對設(shè)備進(jìn)行頻繁的維護(hù)，運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用高，且隨著吸收液趨于飽和，氨氣吸收效率將明顯下降；催化反應(yīng)法需要達(dá)到很高的溫度，能耗高，運(yùn)行成本高，不適合普及使用；采用生物過濾法處理氨氣，存在處理效率低下的問題。

因此，如何改變現(xiàn)有技術(shù)中，氨氣處理成本高、效率低下及存在二次污染的現(xiàn)狀，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種氨氣處理裝置及氨氣脫氮方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提高氨氣處理效率，同時(shí)杜絕氨氣處理中產(chǎn)生的二次污染。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種氨氣處理裝置，包括吸收塔、用于盛放吸收液的補(bǔ)液箱和用于儲存酸性液體的儲藥箱，所述吸收塔設(shè)置進(jìn)氣管和排氣管，所述吸收塔內(nèi)設(shè)置用于懸掛生物填料的支架，所述吸收塔和所述儲藥箱分別與所述補(bǔ)液箱相連。

優(yōu)選地，所述進(jìn)氣管設(shè)置于所述吸收塔的底部，所述排氣管設(shè)置于所述吸收塔的頂部，所述吸收塔的底部還設(shè)置有排空口。

優(yōu)選地，所述進(jìn)氣管的一端伸入所述吸收塔的底部，所述進(jìn)氣管伸入所述吸收塔的一端設(shè)置釋放器。

優(yōu)選地，所述吸收塔還設(shè)置有吸收液循環(huán)管，所述吸收液循環(huán)管與一吸收液循環(huán)泵相連，所述吸收液循環(huán)管的一端設(shè)置于所述吸收塔的底部，所述吸收液循環(huán)管的另一端設(shè)置于所述吸收塔的上部，所述吸收液循環(huán)管與所述吸收塔形成一個(gè)連通的回路。

優(yōu)選地，所述吸收液循環(huán)管上還設(shè)置有吸收液循環(huán)流量計(jì)和液位控制器。

優(yōu)選地，所述吸收塔上還設(shè)置有在線溶解氧儀和在線ph計(jì)。

優(yōu)選地，氨氣處理裝置還包括控制單元，所述控制單元分別與所述儲藥箱、所述補(bǔ)液箱和所述吸收塔相連，所述控制單元內(nèi)置plc控制器。

優(yōu)選地，所述控制單元分別與所述在線溶解氧儀、所述在線ph計(jì)相連。

優(yōu)選地，氨氣處理裝置還包括加藥泵和補(bǔ)液泵，所述加藥泵連接所述儲藥箱和所述吸收塔，所述補(bǔ)液泵連接所述補(bǔ)液箱和所述吸收塔。

本發(fā)明還提供一種氨氣脫氮方法，含氨廢氣由所述進(jìn)氣管進(jìn)入所述吸收塔，與所述吸收塔內(nèi)的中性吸收液反應(yīng)形成混合液，混合液與儲藥箱中的酸性液體和所述生物填料上的微生物充分反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)硝化反硝化脫氮過程。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：本發(fā)明的氨氣處理裝置將氣態(tài)的氨氣濃縮轉(zhuǎn)移至液態(tài)后進(jìn)行脫氮處理，實(shí)現(xiàn)了單一系統(tǒng)中同步化學(xué)吸收與生物脫氮，提高了吸收塔的脫氮負(fù)荷，同時(shí)裝置整體占地面積小，處理費(fèi)用低、穩(wěn)定性好。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明氨氣處理裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1為吸收塔，101為進(jìn)氣管，102為排氣管，103為支架，104為排空口，105為釋放器，106為線溶解氧儀，107為在線ph計(jì)，2為補(bǔ)液箱，201為補(bǔ)液泵，202為補(bǔ)液閥門，3為儲藥箱，301為加藥泵，302為加藥閥門，4為吸收液循環(huán)管，401為吸收液循環(huán)流量計(jì)，402為液位控制器，5為吸收液循環(huán)泵，6為控制單元。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的目的是提供一種氨氣處理裝置及氨氣脫氮方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提高氨氣處理效率，同時(shí)杜絕氨氣處理中產(chǎn)生的二次污染。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

請參考圖1，圖1為本發(fā)明氨氣處理裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明提供一種氨氣處理裝置，包括吸收塔1、用于盛放吸收液的補(bǔ)液箱2和用于儲存酸性液體的儲藥箱3，吸收塔1設(shè)置進(jìn)氣管101和排氣管102，吸收塔1內(nèi)設(shè)置用于懸掛生物填料的支架103，支架103上均勻地設(shè)置條狀的生物填料，生物填料上附著有能夠與含銨根溶液反應(yīng)的微生物。吸收塔1和儲藥箱3分別與補(bǔ)液箱2相連。

氨氣由進(jìn)氣管101進(jìn)入吸收塔1中，被吸收塔1中的中性吸收液吸收，以液態(tài)的氨氮的形式存在，在本具體實(shí)施方式中，中性吸收液為水，氨氣溶于水生成氨水，氨氣不斷從進(jìn)氣管101進(jìn)入吸收塔1中，為防止氨氣逃逸及提高氨氣溶解性，吸收塔與儲藥箱3相連，儲藥箱3中放置硝酸，氨水與硝酸反應(yīng)生成硝酸銨，硝酸銨與生物填料上的微生物反應(yīng)，被水中好氧氨氧化菌氧化為亞硝酸鹽，亞硝酸鹽再被亞硝酸鹽氧化菌進(jìn)一步氧化為硝酸鹽，實(shí)現(xiàn)硝化過程；硝酸鹽在厭氧環(huán)境下被反硝化菌逐步還原，最終以氮?dú)獾男问脚欧艑?shí)現(xiàn)脫氮，實(shí)現(xiàn)反硝化過程。本發(fā)明的氨氣處理裝置通過將含氨廢氣中的氨濃縮轉(zhuǎn)移至液相生物處理，實(shí)現(xiàn)了單一系統(tǒng)中同步化學(xué)吸收與生物脫氮，提高反應(yīng)塔去除負(fù)荷，占地面積小、費(fèi)用低、穩(wěn)定性好。需要注意的是，在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，儲藥箱3中還可以設(shè)置磷酸等其他能夠與氨水反應(yīng)的弱酸。

進(jìn)氣管101設(shè)置于吸收塔1的底部，排氣管102設(shè)置于吸收塔1的頂部，吸收塔1的底部還設(shè)置有排空口104。進(jìn)氣管101設(shè)置于吸收塔1的底部，進(jìn)氣管101處還設(shè)置有進(jìn)氣風(fēng)機(jī)，排氣管102設(shè)置于吸收塔1的頂部，使得氨氣能夠充分溶于吸收塔1中的水，充分與硝酸和微生物反應(yīng)，完成硝化與反硝化過程。吸收塔1的底部還設(shè)置有排空口104，在需要將吸收塔1排空時(shí)，可以通過排空口104排空吸收塔1內(nèi)所有物質(zhì)。在進(jìn)氣管101處還設(shè)置氣體流量計(jì)，監(jiān)測吸收塔1的處理量。

進(jìn)氣管101的一端伸入吸收塔1的底部，進(jìn)氣管101伸入吸收塔1的一端設(shè)置釋放器105。釋放器105的設(shè)置能夠使氨氣更均勻地溶于水中，進(jìn)而與生物填料上的微生物發(fā)生反應(yīng)。

具體地，吸收塔1還設(shè)置有吸收液循環(huán)管4，吸收液循環(huán)管4與一吸收液循環(huán)泵5相連，吸收液循環(huán)管4的一端設(shè)置于吸收塔1的底部，吸收液循環(huán)管4的另一端設(shè)置于吸收塔1的上部，吸收液循環(huán)管4與吸收塔1形成一個(gè)連通的回路。中性吸收液由吸收液循環(huán)泵5提升，自吸收塔1的底部經(jīng)吸收液循環(huán)管4提升至吸收塔1的上部，實(shí)現(xiàn)中性吸收液的循環(huán)使用，在本具體實(shí)施方式中，吸收液循環(huán)管4與吸收塔1的底部連接處還設(shè)置有吸收液循環(huán)閥門，防止中性吸收液倒流。

更具體地，吸收液循環(huán)管4上還設(shè)置有吸收液循環(huán)流量計(jì)401和液位控制器402。吸收液循環(huán)管4還設(shè)置有吸收液循環(huán)流量計(jì)401，吸收液循環(huán)流量計(jì)401能夠監(jiān)測中性吸收液的循環(huán)流量，在吸收液循環(huán)管4伸入吸收塔1上部的一端還設(shè)置液位控制器402，液位控制器402能夠監(jiān)控吸收塔1內(nèi)的中性吸收液的剩余量，在中性吸收液的循環(huán)過程中會產(chǎn)生損耗，便于及時(shí)補(bǔ)充損耗的中性吸收液。

吸收塔1上還設(shè)置有在線溶解氧儀106和在線ph計(jì)107。在線溶解氧儀106連續(xù)監(jiān)測吸收塔1中液體中的含氧量，在線ph計(jì)107可實(shí)時(shí)監(jiān)測吸收塔1中液體的ph值，便于操作者監(jiān)控吸收塔1內(nèi)的工作狀態(tài)。

進(jìn)一步地，氨氣處理裝置還包括控制單元6，控制單元6分別與儲藥箱3、補(bǔ)液箱2和吸收塔1相連，控制單元6內(nèi)置plc控制器?？刂茊卧?的設(shè)置使氨氣處理裝置的控制、操作更加簡便智能，減輕操作者的工作負(fù)擔(dān)?？刂茊卧?內(nèi)置的plc控制器為西門子200模塊，在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，還可以選用其他品牌、系列的plc控制器。

其中，控制單元6分別與在線溶解氧儀106、在線ph計(jì)107相連，實(shí)時(shí)監(jiān)控吸收塔1內(nèi)液體狀態(tài)，以便控制補(bǔ)液箱2和儲藥箱3的開閉。

更進(jìn)一步地，氨氣處理裝置還包括加藥泵301和補(bǔ)液泵201，加藥泵301連接儲藥箱3和吸收塔1，補(bǔ)液泵201連接補(bǔ)液箱2和吸收塔1。儲藥箱3與一加藥泵301和加藥閥門302相連，補(bǔ)液箱2與一補(bǔ)液泵201和一補(bǔ)液閥門202相連，控制單元6分別與補(bǔ)液泵201和加藥泵301相連。當(dāng)氨氣處理裝置正常運(yùn)行時(shí)，補(bǔ)液泵201由液位控制器402控制，補(bǔ)液閥門202和加藥閥門302均處于常開狀態(tài)，檢修補(bǔ)液泵201或補(bǔ)液箱2時(shí)，關(guān)閉補(bǔ)液閥門，檢修加藥泵301和儲藥箱3時(shí)，關(guān)閉加藥閥門302。

本發(fā)明還提供一種氨氣脫氮方法，含氨廢氣由進(jìn)氣管101進(jìn)入吸收塔1，與吸收塔1內(nèi)的中性吸收液反應(yīng)形成混合液，混合液與儲藥箱3中的酸性液體和生物填料上的微生物充分反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)硝化反硝化脫氮過程。

本發(fā)明的氨氣處理裝置，含氨廢氣由進(jìn)氣管101進(jìn)入吸收塔1中，儲藥箱3中的酸性液體與補(bǔ)液箱2中的中性吸收液混合后被稀釋通入吸收塔1中，氨氣進(jìn)入吸收塔1中與弱酸溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成銨鹽，又與生物填料上的微生物反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)硝化與反硝化生物脫氮過程。通過將含氨廢氣中的氨濃縮轉(zhuǎn)移至液相生物處理，實(shí)現(xiàn)了單一系統(tǒng)中同步化學(xué)吸收與生物脫氮，提高反應(yīng)塔去除負(fù)荷，占地面積小、費(fèi)用低、穩(wěn)定性好。

本發(fā)明中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。