利用直接接觸式脫氣膜技術處理氨氮廢水的裝置制造方法
【專利摘要】一種利用直接接觸式脫氣膜技術處理氨氮廢水的裝置，其特征是包括氨氮廢水池（2）、前期處理裝置（15）、液堿調節罐（17）、廢水循環池（34）、廢水循環泵（45）、一級過濾器（51）、二級過濾器（55）、直接接觸式脫氣膜裝置（61）、稀酸循環池（65）、酸循環泵（75）和酸過濾器（79）。本裝置與現有氨氮廢水處理技術相比較具有以下的優點和積極效果：本裝置直接從氨氮廢水中分離出游離氨制成高濃度的硫酸銨溶液，實現了資源的回收利用；本裝置具有能耗比較低、脫氨非常徹底、運行成本低、操作簡單、管理方便等特點。本裝置無有害的副產品產生、無二次污染；因為氨氣和稀硫酸的反應非常徹底，所以本實用新型廢水中的氨氮的去除率非常高。
【專利說明】利用直接接觸式脫氣膜技術處理氨氮廢水的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及環保【技術領域】，尤其是一種利用直接接觸式脫氣膜技術處理氨氮廢水的裝置。本實用新型可直接用于氨氮廢水的處理，具體涉及脫氣膜技術在氨氮廢水處理中的運用、直接接觸式脫氣膜技術在氨氮廢水處理中的運用以及酸吸收法在氨氮廢水處理中的運用。
【背景技術】
[0002]伴隨著工農業生產的發展，氨氮廢水的排放量急劇上升，已經成為環境污染中的一個重要因素。它來源相對比較廣泛:如含氮有機物的分解；合成氨、焦化、石化、制藥、食品等工業廢水；以及化肥的使用等等均產生大量的高濃度氨氮廢水。隨著人們生活水平的提高，氨氮廢水帶來的危害越來越被人們所重視。國內外的許多專家都對此進行了多方面的研究，形成了氨吹脫法、化學沉淀法、離子交換法、折點氯化法、生物脫氨法等技術。但這些技術中還存在著像:二次污染、成本高、處理周期長、去除率相對較低、資源無法回收等缺點。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種利用直接接觸式脫氣膜技術處理氨氮廢水的裝置。本實用新型是利用直接接觸式脫氣膜技術，將氨氮廢水中的氨從廢水中分離出來，從而降低廢水中的氨氮濃度。同時將氨與稀硫酸進行反應回收成高濃度的硫酸銨，直接回用于生產或進行銷售，降低運行成本。它具有:能耗低、資源回收、運行成本低、操作簡單、管理方便、無二次污染等特點。
[0004]本實用新型要解決的主要技術問題有:
[0005]1、如何將氨從氨氮廢水中分離出來；
[0006]2、如何將廢水中的氨氮濃度降低到預定值；
[0007]3、如何將分離出來的氨制成高濃度的硫酸銨；
[0008]4、如何防止二次污染。
[0009]本實用新型的技術方案是:
[0010]一種利用直接接觸式脫氣膜技術處理氨氮廢水的裝置，包括氨氮廢水池2、前期處理裝置15、液堿調節罐17、廢水循環池34、廢水循環泵45、一級過濾器51、二級過濾器55、直接接觸式脫氣膜裝置61、稀酸循環池65、酸循環泵75和酸過濾器79，所述氨氮廢水池2與前期處理裝置15連接，前期處理裝置15和液堿調節罐17與廢水循環池34連接，廢水循環池34依次通過廢水循環泵45、一級過濾器51和二級過濾器55連接直接接觸式脫氣膜裝置61的膜的一側的進口，直接接觸式脫氣膜裝置61的膜的一側的出口連接廢水循環池34 ;稀酸循環池65通過酸循環泵75和酸過濾器79連接直接接觸式脫氣膜裝置61的膜的另一側的進口，直接接觸式脫氣膜裝置61的膜的另一側的出口連接回稀酸循環池65。
[0011]所述氨氮廢水池2依次通過廢水提升泵12和第一流量計14連接前期處理裝置15。
[0012]所述液堿調節罐17通過加堿泵27連接廢水循環池34。
[0013]所述廢水循環池34上連接有在線PH計32、攪拌器33和溫度表35。
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015]本實用新型與現有氨氮廢水處理技術相比較具有以下的優點和積極效果:
[0016]1、本實用新型直接從氨氮廢水中分離出游離氨制成高濃度的硫酸銨溶液，實現了資源的回收利用；
[0017]2、本實用新型具有能耗比較低、脫氨非常徹底、運行成本低、操作簡單、管理方便等特點；
[0018]3、本實用新型無有害的副產品產生、無二次污染；
[0019]4、因為氨氣和稀硫酸的反應非常徹底，所以本實用新型廢水中的氨氮的去除率非常聞。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的結構示意圖之一。
[0021]圖2是本實用新型的結構示意圖之二。
[0022]圖3是本實用新型的結構示意圖之三。
[0023]圖4是本實用新型的結構`示意圖之四。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本實用新型作進一步描述:
[0025]如圖1至圖4，圖1中的節點A表示圖1中第四閥門16與圖2中的廢水循環池34連接，圖2中的節點B表示圖2中的廢水循環池34與圖3中的第十五閥門57連接，圖2中節點C表示圖2中的第三止回閥43和第三備用止回閥44與圖3中的第十一閥門49和第十一備用閥門48連接，圖3中的節點D表示圖3中的直接接觸式脫氣膜裝置61與圖4中的第二十一閥門81和第二十一備用閥門82連接，圖3中的節點E表示圖3中的直接接觸式脫氣膜裝置61與圖4中的第二十二閥門85連接。
[0026]一種利用直接接觸式脫氣膜技術處理氨氮廢水的裝置，包括氨氮廢水池2、前期處理裝置15、液堿調節罐17、廢水循環池34、廢水循環泵45、一級過濾器51、二級過濾器55、直接接觸式脫氣膜裝置61、稀酸循環池65、酸循環泵75和酸過濾器79，所述氨氮廢水池2與前期處理裝置15連接，前期處理裝置15和液堿調節罐17與廢水循環池34連接，廢水循環池34依次通過廢水循環泵45、一級過濾器51和二級過濾器55連接直接接觸式脫氣膜裝置61的膜的一側的進口，直接接觸式脫氣膜裝置61的膜的一側的出口連接廢水循環池34 ;稀酸循環池65通過酸循環泵75和酸過濾器79連接直接接觸式脫氣膜裝置61的膜的另一側的進口，直接接觸式脫氣膜裝置61的膜的另一側的出口連接回稀酸循環池65。
[0027]氨氮廢水池2依次通過廢水提升泵12和第一流量計14連接前期處理裝置15。
[0028]液堿調節罐17通過加堿泵27連接廢水循環池34。
[0029]廢水循環池34上連接有在線PH計32、攪拌器33和溫度表35。
[0030]廢水循環泵45和一級過濾器51之間連接有溫度表47。[0031]本實用新型的工作原理和工作過程為:
[0032]—方面，被排放出來的氨氮廢水，經第一閥門I，進入氨氮廢水池2，氨氮廢水池2中的水位，由第一液位計3進行控制。打開廢水提升泵12或備用廢水提升泵13，在廢水提升泵12或備用廢水提升泵13的作用下，氨氮廢水經過第二閥門4或第二備用閥門5、第三閥門8或第三備用閥門9、第一止回閥10或第一備用止回閥11，通過第一流量計14計量后進入前期處理裝置15，在前期處理裝置15內，將氨氮廢水的SS值降低到小于等于20mg/L的標準后，經第四閥門16，進入廢水循環池34，廢水循環池34中的水位，由第二液位計31進行控制，當廢水的液位到達設定值時，關閉廢水提升泵12或備用廢水提升泵13。打開加堿泵27或備用加堿泵28，堿液從液堿調節罐17中經第五閥門19或第五備用閥門20、第六閥門23或第六備用閥門24、第二止回閥25或第二備用止回閥26，進過第七閥門29送到廢水循環池34中，液堿調節罐17中液堿的液位，由第三液位計18進行控制；在打開加堿泵27或備用加堿泵28的同時，打開自力溫控閥30，將蒸汽送到廢水循環池34中；在打開加堿泵27或備用加堿泵28的同時，還要啟動攪拌器33。廢水循環池34中的PH值和溫度分別由安裝在廢水循環池34上的在線PH計32和溫度表35控制。當在線PH計32的PH值讀數達到10-12范圍內時，關閉加堿泵27或備用加堿泵28，停止加堿；當溫度表35上的溫度讀數達到< 55°C范圍內時，關閉自力溫控閥30，停止加溫。然后，啟動廢水循環泵45或備用廢水循環泵46，氨氮廢水經第八閥門36、第九閥門37或第九備用閥門38、第十閥門41或第十備用閥門42、第三止回閥43或第三備用止回閥44，在安裝在管道上的溫度表47的監測下，經過第十一閥門49或第十一備用閥門48，進入一級過濾器51或備用一級過濾器50，再經過第十二閥門53或第十二備用閥門52、第十三閥門54后，進入二級過濾器55，再經過第十四閥門56后，進入直接接觸式脫氣膜裝置61中膜的一側，氨氮廢水從直接接觸式脫氣膜裝置61中出來后，經過第十五閥門57，回到廢水循環水池34內，這樣構成了氨氮廢水的循環，在廢水循環的過程中，應隨時啟停加堿泵27或備用加堿泵28，使在線PH計32的PH值讀數保持在10-12范圍內；隨時啟停自力溫控閥30，使溫度表35上的溫度讀數保持在25-55°C范圍內。另一方面，稀硫酸經過第十六閥門62進入稀酸循環池65中，稀酸循環池65中的稀硫酸液位由第四液位計63進行控制，當稀硫酸液面到達設定液位后，啟動酸循環泵75或備用酸循環泵76，稀硫酸經過第十七閥門66、第十八閥門67或第十八備用閥門68、第十九閥門71或第十九備用閥門72、第四止回閥73或第四備用止回閥74后，再經過第二十閥門77或第二十備用閥門78后，進入酸過濾器79或備用酸過濾器80，然后經過第二十一閥門81或第二十一備用閥門82，進入直接接觸式脫氣膜裝置61中膜的另一側，稀硫酸從直接接觸式脫氣膜裝置61中出來后，經過第二十二閥門85進入稀酸循環池65，這樣構成了稀硫酸的循環。當氨氮廢水和稀硫酸都進入直接接觸式脫氣膜裝置61后，在直接接觸式脫氣膜裝置61的內部，氨氮廢水中的游離氨透過直接接觸式脫氣膜，從廢水側進入到稀硫酸側，與稀硫酸進行反應，產生硫酸銨。這樣，當氨氮廢水經過幾個循環后，氨氮廢水中的氨氮濃度就不斷降低，直到氨氮在線監測儀60測得廢水中的氨氮濃度達到預定值后，經第二十三閥門59、第二流量計58后，再用酸調整廢水中的PH值至6-9時外排。同樣，當稀硫酸經過幾個循環后，稀硫酸中硫酸銨的濃度不斷增加，當安裝在稀酸循環池65上的在線PH計64的讀數達到設定值時，硫酸銨溶液經第二十四閥門83、第三流量計84后，送至硫酸銨儲罐進行銷售或回用。[0033]本實用新型的直接接觸式脫氣膜技術原理:直接接觸式脫氣膜技術是一種新型的氣/液膜分離工藝過程，主要是利用中空纖維膜的疏水性和透氣性，即在一定的條件下氣體可以透過膜而液體不能透過膜的特性，在膜的一側流經廢水，在膜的另一側流經稀硫酸，這樣廢水中的氨，便透過膜從廢水一側進入稀硫酸一側，被稀硫酸吸收，這樣便達到脫氣目的。本實用新型就是利用直接接觸式脫氣膜技術，將游離氨從廢水中脫出來，從而來降低廢水中氨氮濃度。
[0034]本實用新型的提高脫氣效率技術原理:在氨氮廢水中，氨氮是以氨離子(NH4+)和游離氨(NH3)的形式存在。并且，按照(I)式的平衡關系保持著平衡的狀態:
[0035]
NH4++ON=^ NH3+H20................................................(1)
[0036](I)式中，游離氨的濃度主要受兩個方面因素的影響。一方面是廢水中的PH值，當廢水中的PH值越高，平衡就越向游離氨方向移動，游離氨的比例就越高；另一方面是廢水中的溫度，當廢水中的溫度越高，平衡就越向游離氨方向移動，游離氨的比例就越高。本實用新型中通過對廢水中PH值和溫度的調節，來調節廢水中游離氨的比例，利用循環工藝，將氨氮廢水進行多次循環處理，這樣便使氨氮廢水中的游離氨不斷從氨氮廢水中被分離出來，從而使廢水中的氨氮濃度降低到預定值。
[0037]本實用新型的提高硫酸銨濃度技術原理:本實用新型中，從直接接觸式脫氣膜氨氮廢水一側中分離出來的游離氨，被直接接觸式脫氣膜另一側的稀硫酸吸收，生成硫酸銨溶液，反應式如下(2)式所示。
[0038]2NH3+H2S04= (NH4)2SO4...................................................(2)
[0039]利用循環工藝，使稀硫酸多次進行循環，每次循環都進行著上述(2)式中的反應，直到吸收飽和，這樣便形成了高濃度的硫酸銨溶液。
[0040]本實用新型的防止二次污染技術原理:從本工藝可以看出，整個過程所產生的唯一副產品為硫酸銨，可以根據自身的需要進行回用或者進行銷售。除此之外，沒有其他物質產生。因此，也不存在二次污染的問題。
[0041]上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用新型的構思和范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計構思前提下，本領域中普通工程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本實用新型的保護范圍，本實用新型請求保護的技術內容已經全部記載在權利要求書中。
【權利要求】
1.一種利用直接接觸式脫氣膜技術處理氨氮廢水的裝置，其特征是包括氨氮廢水池(2)、前期處理裝置(15)、液堿調節罐(17)、廢水循環池(34)、廢水循環泵(45)、一級過濾器(51)、二級過濾器(55)、直接接觸式脫氣膜裝置(61)、稀酸循環池(65)、酸循環泵(75)和酸過濾器(79 )，所述氨氮廢水池(2 )與前期處理裝置(15 )連接，前期處理裝置(15)和液堿調節罐(17)與廢水循環池(34)連接，廢水循環池(34)依次通過廢水循環泵(45)、一級過濾器(51)和二級過濾器(55)連接直接接觸式脫氣膜裝置(61)的膜的一側的進口，直接接觸式脫氣膜裝置(61)的膜的一側的出口連接廢水循環池(34);稀酸循環池(65)通過酸循環泵(75 )和酸過濾器(79 )連接直接接觸式脫氣膜裝置(61)的膜的另一側的進口，直接接觸式脫氣膜裝置(61)的膜的另一側的出口連接回稀酸循環池(65)。
2.根據權利要求1所述的利用直接接觸式脫氣膜技術處理氨氮廢水的裝置，其特征在于所述氨氮廢水池(2)依次通過廢水提升泵(12)和第一流量計(14)連接前期處理裝置(15)。
3.根據權利要求1所述的利用直接接觸式脫氣膜技術處理氨氮廢水的裝置，其特征在于所述液堿調節罐(17)通過加堿泵(27 )連接廢水循環池(34 )。
4.根據權利要求1所述的利用直接接觸式脫氣膜技術處理氨氮廢水的裝置，其特征在于所述廢水循環池(34 )上連接有在線PH計(32 )、攪拌器(33 )和溫度表(35 )。
【文檔編號】C02F9/04GK203545804SQ201320167056
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年4月3日 優先權日:2013年4月3日
【發明者】夏蘭, 黃軍平, 盛斌 申請人:江蘇夏航環境工程有限公司