高效能氨回收系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種高效能氨回收系統，此高效能氨回收系統至少包含第一熱交換器、反應槽及第一氨吸收器。第一熱交換器用于預熱廢水，反應槽則連通至第一熱交換器。此反應槽加熱已預熱后的廢水至第一溫度，并且反應槽中還包含催化劑使得廢水中的氨脫離廢水后轉化成氨氣。第一氨吸收器連接第二熱交換器及連通至反應槽，第二氨吸收器通過噴灑純水使得氨氣溶于純水以轉化成氨水，并且通過第二熱交換器冷卻氨水至第二溫度。
【專利說明】高效能氨回收系統
【技術領域】
[0001]本 發明涉及一種高效能氨回收系統，特別涉及利用加熱及添加催化劑使得氨有效地脫離廢水并且轉換成氨水回收。
【背景技術】
[0002]含氨廢水廣泛存在于人們的日常生活和各個行業中，近年來，隨著對氮、磷等有機污染的重視，各種含氨廢水的脫氮技術便成為相當重要的課題。
[0003]亞硝酸鹽是氨轉化為硝酸鹽過程中的中間產物，對魚蝦等水生動物具有一定的毒性。若含氨廢水排放至池塘或河川中，亞硝酸鹽含量偏高現象便相當嚴重，進而導致魚蝦的突然死亡，因而造成養殖者嚴重的經濟損失。即使達不到致死濃度，但由于亞硝酸鹽含量超過魚蝦的忍耐程度，導致魚蝦生理功能紊亂，從而影響生長或引起其它疾病的發生。
[0004]然而，已知去除廢水中氨氮的方法如折點氯化法由于運行費用高，且副產物氯胺和氯化有機物更會造成環境二次污染，因此只適用于處理低濃度氨氮廢水。此外，已知的空氣吹脫法及生物法則分別具有水溫低時吹脫效率低及占地面積大等缺點，因此都無法有效率地去除廢水中的氨氮。
【發明內容】
[0005]有鑒于上述現有技術中問題，本發明的目的之一在于提供一種高效能氨回收系統，通過加熱及添加催化劑使得氨(固定氨；fixed ammonia)有效地脫離廢水成為氨氣(游離氨；free ammonia),并且轉化成氨水回收。
[0006]因此，本發明提出一種高效能氨回收系統，此高效能氨回收系統至少包含第一熱交換器、反應槽及第一氨吸收器。其中，第一熱交換器用于預熱廢水，反應槽則通過真空管路連通至第一熱交換器。前述的催化劑為氧化鈣或氫氧化鈉，并且氧化鈣與固定氨反應后的生成物更可作為水泥添加物而不會造成環境二次污染。
[0007]進一步的，反應槽加熱已預熱后的廢水至第一溫度，并且反應槽中還包含催化劑使得廢水中的氨脫離廢水后轉化成氨氣。此外，反應槽還將加熱至第一溫度的廢水的熱能回收至第一熱交換器后排放掉廢水，由此更能提高廢水的預熱效率。
[0008]進一步的，第一氨吸收器連接第二熱交換器及通過真空管路連通至反應槽，第一氨吸收器通過噴灑純水使得氨氣溶于純水以轉化成氨水，并且通過第二熱交換器冷卻氨水至第二溫度。因此，通過加熱及添加催化劑的方式，便能夠有效地將廢水中的固定氨轉化成游離氨，進而通過噴灑純水使得游離氨轉化成氨水回收。
[0009]此外，此高效能氨回收系統還包含儲存槽，連接第二熱交換器及連通第一氨吸收器。儲存槽用于儲存氨水，并且通過第二熱交換器使得氨水的溫度維持在第二溫度。
[0010]此外，此高效能氨回收系統還包含第二氨吸收器設置于反應槽及第一氨吸收器之間。第二氨吸收器連通至反應槽及第一氨吸收器，第二氨吸收器也通過噴灑純水使得氨氣溶于純水以轉化成氨水。前述的第二氨吸收器還連接第二熱交換器以冷卻第二氨吸收器的氨水至第三溫度。其中，第一溫度大于第三溫度，而第三溫度大于第二溫度。
[0011]前述的高效能氨回收系統還包含循環系統，其包含進液閥及出液閥，循環系統連通反應槽。此循環系統是通過泵浦從進液閥汲取反應槽的廢水后，再經由出液閥將廢水排入反應槽中以提高催化劑的反應速率。
[0012]承上所述，依據本發明的高效能氨回收系統，可具有一或多個下述優點:
(I)本發明的高效能氨回收系統通過加熱及添加催化劑的方式，能夠有效地將廢水中的固定氨轉化成游離氨，進而通過噴灑純水使得游離氨轉化成氨水回收。
[0013](2)本發明的高效能氨回收系統還可將加熱至第一溫度的廢水的熱能回收至第一熱交換器，由此更能提高廢水的預熱效率。
[0014](3)本發明的高效能氨回收系統通過循環系統連通反應槽以提高催化劑的反應速率。
[0015](4)本發明 的高效能氨回收系統的氧化鈣與固定氨反應后的生成物還可作為水泥添加物而不會造成環境二次污染。
[0016]為使審查員對本發明的技術特征及所達到的功效有更進一步的了解與認識，下面配合較佳的實施例進行進一步的詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明的高效能氨回收系統的第一實施例方塊圖。
[0018]圖2是本發明的高效能氨回收系統的第二實施例方塊圖。
【具體實施方式】
[0019]以下將參照相關附圖，說明基于本發明的高效能氨回收系統的實施例，為便于理解，下述實施例中的相同組件采用相同的符號標示來說明。
[0020]請參閱圖1，圖1是本發明的高效能氨回收系統的第一實施例方塊圖。本發明的高效能氨回收系統適用于回收含有氨的廢水。此高效能氨回收系統至少包含第一熱交換器30、反應槽40及第一氨吸收器70。其中，第一熱交換器30用于預熱廢水槽10中的廢水，反應槽40則通過真空管路20連通至第一熱交換器30。
[0021]其中，真空管路20用于驅動廢水槽10中的廢水依序流經第一熱交換器30、反應槽40及第一氨吸收器70，而真空管路20的真空度范圍可介于例如500托耳至760托耳之間。其中，第一熱交換器30可采用例如真空的液體管路分別連通廢水槽10及反應槽40。
[0022]此外，第一熱交換器30可采用例如電能或其它適合預熱廢水的方式預熱，且預熱溫度范圍可介于例如30°C至50°C之間，當然本發明不限于此。
[0023]進一步的，反應槽40可采用例如高效能反應槽，此反應槽40加熱已預熱后的廢水至第一溫度，其中第一溫度的溫度范圍可介于例如60°C至88°C之間，當然本發明不限于此。反應槽40中還可添加催化劑31,使得廢水中的氨(固定氨；fixed ammonia)脫離廢水后轉化成氨氣(游離氨；free ammonia)，其中，反應槽40中的固定氨-游離氨轉化效率可介于例如85%至99%之間。此催化劑31可采用例如氧化鈣或氫氧化鈉，在此實施例中較佳為氧化鈣，并且氧化鈣與固定氨反應后的生成物還可作為水泥添加物而不會造成環境二次污染。[0024]此外，反應槽40還將加熱至第一溫度的廢水的熱能41通過真空管路20回收至第一熱交換器30，用以提供預熱第一熱交換器30中的廢水所需的熱能，并且將已去除氨的排放水11排放掉。由此不僅能提高廢水于第一熱交換器30中的預熱效率，更能夠節省能源的消耗。
[0025]進一步的，第一氨吸收器70通過真空管路20連通反應槽40。當反應槽40中的固定氨轉化成氨氣時，第一氨吸收器70通過噴灑純水80，使得氨氣溶于純水80以轉化成氨水。其中，在第一氨吸收器70中的游離氨吸收效率可介于例如85%至90%之間。其中，第一氨吸收器70可采用例如真空的氣體管路連通反應槽40。
[0026]此外，第一氨吸收器70還連接第二熱交換器60以冷卻第一氨吸收器70中的氨水至第二溫度。其中，第二溫度的溫度范圍可介于例如0°c至10°c之間，當然本發明不限于此。
[0027]此外，本發明的高效能氨回收系統還可包含第二氨吸收器50，設置于反應槽40及第一氨吸收器70之間。其中，第二氨吸收器50通過真空管路20連通反應槽40及第一氨吸收器70。在第二氨吸收器50中也通過噴灑純水80使得氨氣溶于純水80以部分轉化成氨水。其中，在第二氨吸收器50中的游離氨吸收效率可介于例如90%至99%之間。其中，第二氨吸收器50可采用例如真空的氣體管路連通反應槽40。
[0028]此外，第二氨吸收器50還連接第二熱交換器60以冷卻第二氨吸收器50中的氨水及氨氣至第三溫度。其中，第三溫度的溫度范圍可介于例如15°C至25°C之間，當然本發明不限于此。本發明的第二氨吸收器50的目的僅為將反應槽40所產生的氨氣的溫度降至室溫，因此可選擇性地具備或省略第二氨吸收器50。
[0029]此外，此高效 能氨回收系統還包含儲存槽90，連接第二熱交換器60及通過真空管路20連通第一氨吸收器70。儲存槽90用于儲存第一氨吸收器70及第二氨吸收器50中經由氨氣所轉化的氨水，并且通過第二熱交換器60使得氨水的溫度維持在第二溫度。其中，儲存槽90可采用例如真空的液體管路分別連通第一氨吸收器70及第二氨吸收器50。
[0030]請參閱圖2，圖2是本發明的高效能氨回收系統的第二實施例方塊圖。此第二實施例與第一實施例不同之處僅在于第二實施例還包含連通反應槽40的循環系統42，因此下述實施例中僅針對循環系統42進行描述。
[0031]此循環系統42包含進液閥及出液閥(未在圖中示出)。其中，循環系統42可通過進液閥及出液閥分別經由進液管及出液管連通反應槽40，并且可通過進液閥及出液閥控制廢水的流速或流量。
[0032]當在第一熱交換器30預熱后的廢水進入反應槽40時，廢水便與反應槽40中的催化劑31反應，以使得廢水中的固定氨脫離廢水后轉化成游離氨。此循環系統42系可通過例如泵浦(未在圖中示出)從進液閥汲取反應槽40的廢水后，再經由出液閥將廢水排入反應槽40中。由此不僅能夠避免例如氧化鈣的催化劑31沉淀，更可提高催化劑31與廢水的反應速率。
[0033]以上所述僅為舉例，而不是對本發明的限制。任何未脫離本發明的精神與范疇而對其進行的等效修改或變更，均應包含于所附的權利要求的范圍中。
[0034]【主要組件符號說明】
10:廢水槽11:排放水20:真空管路
30:第一熱交換器
31:催化劑
40:反應槽
41:熱能
42:循環系統
50:第二氨吸收器60:第二熱交換器70:第一氨吸收器80:純水90:儲 存槽
【權利要求】
1.一種高效能氨回收系統，適用于回收含有氨的廢水，包含: 第一熱交換器，用于預熱所述廢水； 反應槽，通過管路連通至所述第一熱交換器，所述反應槽加熱已預熱后的所述廢水至第一溫度，并且所述反應槽中還包含催化劑使得所述廢水中的氨脫離所述廢水后轉化成氨氣；以及 第一氨吸收器，連接第二熱交換器及通過所述管路連通至所述反應槽，所述第一氨吸收器通過噴灑純水使得氨氣溶于純水以轉化成氨水，并且通過所述第二熱交換器冷卻氨水至第二溫度。
2.如權利要求1所述的高效能氨回收系統，其中所述管路中為真空環境。
3.如權利要求2所述的高效能氨回收系統，還包含儲存槽，連接所述第二熱交換器及連通所述第一氨吸收器，所述儲存槽用于儲存氨水，并且通過所述第二熱交換器使得氨水的溫度維持在所述第二溫度。
4.如權利要求2所述的高效能氨回收系統，還包含循環系統，其包含進液閥及出液閥，所述循環系統連通所述反應槽。
5.如權利要求4所述的高效能氨回收系統，其中所述循環系統是通過泵浦從所述進液閥汲取所述反應槽的所述廢水后，再經由所述出液閥將所述廢水排入所述反應槽中以提高所述催化劑的反應速率 。
6.如權利要求1所述的高效能氨回收系統，其中所述反應槽還將加熱至所述第一溫度的所述廢水的熱能回收至所述第一熱交換器后排放掉所述廢水。
7.如權利要求1所述的高效能氨回收系統，其中所述催化劑為氧化鈣或氫氧化鈉。
8.如權利要求1所述的高效能氨回收系統，還包含第二氨吸收器，設置于所述反應槽及所述第一氨吸收器之間，所述第二氨吸收器連通至所述反應槽及所述第一氨吸收器，所述第二氨吸收器通過噴灑純水使得氨氣溶于純水以轉化成氨水。
9.如權利要求8所述的高效能氨回收系統，其中所述第二氨吸收器還連接所述第二熱交換器以冷卻所述第二氨吸收器的氨水至第三溫度。
10.如權利要求9所述的高效能氨回收系統，其中所述第一溫度大于所述第三溫度，而所述第三溫度大于所述第二溫度。
【文檔編號】C02F101/16GK103964623SQ201310047659
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月6日 優先權日:2013年2月6日
【發明者】曾俊涼 申請人:逸展系統生技有限公司