專利名稱：高分散噴霧除氨塔的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種分散法去除溶液中氨氮的分離設備。本實用新型作為一種經濟高效的分離單元，可廣泛應用于石油化工、化肥、紡織、農藥、生物制品等行業的氨氮廢水的處理，也可用于市政污水和垃圾滲濾液的處理過程。
背景技術：
傳統的氨氮廢水處理設備，通常是選擇空氣或水蒸汽作為氣提介質，采用填料塔或板式塔提供氣液接觸界面，以達到將氨從溶液中脫除的目的。
采用空氣吹脫法(即空氣氣提)的填料塔分離設備，雖可達到部分脫除氨氮的要求，但去除效率低，冬天需將廢水提溫，否則效率更低；此外由于吹脫法操作氣/水比大(通常為3000～4000)，致使吹脫塔頂排除的含氨尾氣量大，不利于氨的吸收，通常直接向大氣排放，造成二次污染；風壓高(500～800mm H2O)，導致能耗高，平均處理一噸廢水耗電6～9kW；而且由于氣液平衡的限制，吹脫法只能將氨氮脫除到～500mg/l，達不到排放要求。
采用蒸汽氣提法(即加熱蒸餾)的填料塔或板式塔分離設備，適合于氨氮含量高(通常＞10000mg/l)、流量小的氨氮廢水處理，但需消耗蒸汽和冷卻水。將30000mg/l的氨氮廢水在0.3MPa壓力下采用蒸汽氣提，制得～10％的氨水，每處理一噸廢水耗蒸汽390kg，冷卻水20t，若蒸汽價格80元/噸，冷卻水價格0.10元/噸計算，則直接成本為33.2元/噸；如要制成液氨，每處理一噸廢水還需再耗蒸汽490kg和冷卻水25t，僅制得液氨28kg，顯然制成液氨更不劃算。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種既無填料又無塔盤的高分散噴霧除氨塔，該塔采用高分散元件將氨氮廢水進行高度分散處理，大幅度增加液體比表面積，極大地提高了溶解在水中的游離氨從液相中逃逸的速率，以達到溶液中氨氮去除率高、能耗低，設備運行可靠的目的。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種高分散噴霧除氨塔，包括鼓風機或引風機、給水泵、除氨塔塔體和進風分布器，其特征是高分散元件布置在除氨塔塔體內，位于進風分布器的上方，高分散元件由霧化噴嘴和分布水管組成，霧化噴嘴向上或向下設置，通過分布水管和進水管與給水泵相通。
上述高分散噴霧除氨塔，其特征是除氨塔塔體內設置除霧器，高分散元件位于進風分布器的上方和除霧器的下方。
上述高分散噴霧除氨塔，其特征是根據原水及去除率要求，在同一除氨塔中，高分散元件可單層或雙層布置。
上述高分散噴霧除氨塔，其特征是高分散元件的霧化噴嘴通過接管與分布水管相連，每支分布水管布置若干個霧化噴嘴。
上述高分散噴霧除氨塔，其特征是采用單級或多級設置，或將后續處理塔與除氨塔塔體疊加布置。形成單級單塔或多級單塔的布置形式，根據需要可多塔串聯或并聯使用。
上述高分散噴霧除氨塔，其特征是所述除氨塔塔體為立式，或據現場情況采用臥式；當為臥式時，高分散元件位于進風分布器的后方，高分散元件的霧化噴嘴橫向放置。
上述高分散噴霧除氨塔，其特征是所述除氨塔塔體為鋼結構件，或是混凝土結構件。
本實用新型的優點在于采用高分散元件將含氨氮的溶液進行高度分散，使之成為微小液體顆粒，大大加速了液相中游離氨向氣相轉移的速率和幾率，只需相對少量的空氣便可將逸出的氨帶走，其氨氮去除機理為液體高度分散進而產生表面化學效應，打破了吹脫法去除效率受氣液溶解平衡常數影響的限制，氨氮去除率高，采用多級處理可達到國家排放標準；吹脫法氨氮去除原理是基于溶液的氣液平衡，因此必須增加氣/水比即加大吹脫空氣量以增加氣相中惰性氣體含量而降低氨的平衡分壓，來提高游離氨的轉移率。
如加入合適的添加助劑將有助于將含氨氮的溶液進行高度分散，使之成為微小液體顆粒。
本實用新型的另一個顯著優點還在于它采用空塔噴霧，整塔阻力小，因而所需空氣壓力低，加上該塔操作氣/水比低，僅為吹脫法的1/3～1/2，因此處理一噸廢水(達標排放)僅耗電2～2.5kW，降低了能耗和處理成本。此外，該塔由于采用空塔操作，取消了填料，避免了由于填料銹蝕或老化而產生的溝流和死區，以及鐵銹或碎片對管道的阻塞，因此不需要經常維修，具有運行穩定可靠的優點。
附圖1是本實用新型實施例1；噴嘴向上一層布置。
附圖2是本實用新型實施例2；噴嘴向下一層布置。
附圖3是本實用新型實施例3；噴嘴向上二層布置。
附圖4是本實用新型實施例4；噴嘴向下二層布置。
附圖5是本實用新型實施例5；二級除氨布置。
附圖6是本實用新型實施例6；二級除氨布置+吸收。
附圖7是本實用新型實施例7；二級除氨布置+排放。
附圖8是本實用新型實施例8；引風機。
附圖9是本實用新型實施例9；臥式布置1。
附圖10是本實用新型實施例10；臥式布置2。
附圖11是本實用新型實施例高分散元件結構1示意圖。
附圖12是本實用新型實施例高分散元件結構2示意圖。
圖中，風機1，進風分布器2，高分散元件3，除氨塔塔體4，除霧器5，升氣管6，吸收塔塔體7，吸收噴頭8，放空筒體9，引風機10，11支撐構件，分布水管12，13進水管，霧化噴嘴14。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型實施實例作進一步的描述。
實施例1、2(參見附圖1、附圖2和附圖11)在廢水中氨氮含量不高(＜200mg/l)且流量較小(3～5m3/h)的場合，可采用如附圖1的單級單層噴嘴布置的高分散噴霧除氨該塔包括風機1，進風分布器2，高分散元件3，除氨塔塔體4和除霧器5。
廢水經進水接管進入高分散元件3，在0.3～0.6MPa壓力下，通過分布水管12經霧化噴嘴14噴出，噴嘴方向既可向上布置(附圖1)也可向下布置(附圖2)；空氣經風機1提高風壓，從除氨塔下部空氣進口管入塔，經進風分布器2均勻分布于塔內并向上流動，將從微小溶液液滴中逸出的氣氨迅速帶走。塔頂設置除霧器5是為減少液滴帶出塔外而設的。
分布水管可布置為樹枝狀、環狀等任何合適的方式。除氨塔塔體4可以是圓筒形或其它任何合適的柱形。
實施例3、4(參見附圖3、附圖4和附圖11)同實施例1，在廢水中氨氮含量不高(＜200mg/l)且流量較小(3～5m3/h)的場合，如選用塔體直徑較小的除氨塔，則可采用如附圖3的單級雙層噴嘴布置的高分散噴霧除氨該塔包括風機1，進風分布器2，高分散元件3，除氨塔塔體4和除霧器5。
實施例5(參見附圖5和附圖11)在廢水中氨氮含量較高(1000～5000mg/l)且處理量較大(＞10m3/h)的場合，可采用如附圖5的雙級雙層噴嘴布置的高分散噴霧除氨該塔包括風機1，進風分布器2，高分散元件3，除氨塔塔體4，除霧器5和升氣管6。
廢水經進水接管進入高分散元件3，在0.3～0.6MPa壓力下，通過分布水管12經噴嘴14噴出，噴嘴方向既可向上布置也可向下布置；空氣經風機1提高風壓，從下部除氨塔的空氣進口管入塔，經進風分布器2均勻分布于塔內并向上流動，將從微小溶液液滴中逸出的氣氨迅速帶走，而后經升氣管6進入上部除氨塔。雙級除氨塔特別適合于氨氮含量較高且廢水處理量較大的場合。升氣管6的作用在于讓下部塔中的含水氣流向上流動，但上部塔的水不能流下來。
實施例6(參見附圖6和附圖11)同實施例5，在廢水中氨氮含量較高(1000～5000mg/l)且處理量較大(＞10m3/h)的場合，而且經二級除氨后氣體中的氨含量不適于就地直接排放，此時，可采用如附圖6的雙級雙層噴嘴布置的高分散噴霧除氨+氨吸收塔該塔包括風機1，進風分布器2，高分散元件3，除氨塔塔體4，除霧器5，升氣管6，吸收塔塔體7和吸收噴頭8。
廢水經進水接管進入高分散元件3，在0.3～0.6MPa壓力下，通過分布水管12經噴嘴14噴出，噴嘴方向既可向上布置也可向下布置；空氣經風機1提高風壓，從下部除氨塔的空氣進口管入塔，經進風分布器2均勻分布于塔內并向上流動，將從微小溶液液滴中逸出的氣氨迅速帶走，而后經升氣管6進入中部除氨塔。經兩極除氨后的空氣，再經升氣管6進吸收塔，經吸收塔除去氨氮后，尾氣直接放空。
實施例7(參見附圖7和附圖11)本實施例7于實施例6相比，在廢水中氨氮含量較高(1000～5000mg/l)且處理量較大(＞10m3/h)的場合，而且經二級除氨后氣體中的氨含量可達標直接排放，此時，可采用如附圖7的雙級雙層噴嘴布置的高分散噴霧除氨+放空筒該塔包括風機1，進風分布器2，高分散元件3，除氨塔塔體4，除霧器5，升氣管6和放空筒體9。
廢水經進水接管進入高分散元件3，在0.3～0.6MPa壓力下，通過分布水管12經噴嘴14噴出，噴嘴方向既可向上布置也可向下布置；空氣經風機1提高風壓，從下部除氨塔的空氣進口管入塔，經進風分布器2均勻分布于塔內并向上流動，將從微小溶液液滴中逸出的氣氨迅速帶走，而后經升氣管6進入中部除氨塔。經兩極除氨后的空氣直接進放空筒排放。
實施例8(參見附圖8和附圖11)本實例是實施例1的一個特例。本實例適合于廢水中氨氮含量不高(＜200mg/l)且流量較小(3～5m3/h)的場合。該高分散噴霧除氨塔包括進風分布器2，高分散元件3，除氨塔塔體4，除霧器5和引風機10。
廢水經進水接管進入高分散元件3，在0.3～0.6MPa壓力下，通過分布水管12經噴嘴14噴出，噴嘴方向既可向上布置也可向下布置；空氣從除氨塔下部空氣進口管入塔，經進風分布器2均勻分布于塔內并向上流動，將從微小溶液液滴中逸出的氣氨迅速帶走，然后經引風機抽引放空。
實施例9、10(參見附圖9和附圖10)圖9和圖10是臥式除氨塔的二個實例。本實例適合于廢水中氨氮含量不高(＜300mg/l)且流量較小(3～5m3/h)的場合。該高分散噴霧除氨單元，包括進風分布器2，高分散元件3，除氨塔塔體4，除霧器5。
廢水經進水接管進入高分散元件3，在0.3～0.6MPa壓力下，通過分布水管12經噴嘴14噴出，噴嘴可向上(圖9)或側向(圖10)設置；空氣經風機升壓后，由除氨塔一側進塔，經進風分布器均勻分布后向前流動，將從微小溶液液滴中逸出的氣氨迅速帶走，經塔頂除霧器中液滴夾帶后排入大氣。
權利要求1一種高分散噴霧除氨塔，包括鼓風機或引風機、給水泵、除氨塔塔體和進風分布器，其特征是高分散元件布置在除氨塔塔體內，位于進風分布器的上方，高分散元件由霧化噴嘴和分布水管組成，霧化噴嘴向上或向下設置，通過分布水管和進水管與給水泵相通。
2.如權利要求1所述的高分散噴霧除氨塔，其特征是除氨塔塔體內設置除霧器，高分散元件位于進風分布器的上方和除霧器的下方。
3.如權利要求2所述高分散噴霧除氨塔，其特征是在同一除氨塔中，高分散元件單層或雙層或多層布置。
4.如權利要求1或2或3所述高分散噴霧除氨塔，其特征是高分散元件的霧化噴嘴通過接管與分布水管相連，每支分布水管布置若干個霧化噴嘴。
5.如權利要求1或2或3所述高分散噴霧除氨塔，其特征是采用單級或多級設置，或將后續處理塔與除氨塔塔體疊加布置。
6.如權利要求4所述高分散噴霧除氨塔，其特征是采用單級或多級設置，或將后續處理塔與除氨塔塔體疊加布置。
7.如權利要求4所述高分散噴霧除氨塔，其特征是所述除氨塔塔體為立式，或臥式。
8.如權利要求6或7所述高分散噴霧除氨塔，其特征是所述除氨塔塔體為鋼結構件，或是混凝土結構件。
專利摘要本實用新型提供了一種既無填料又無塔盤的高分散噴霧除氨塔，包括鼓風機或引風機、給水泵、除氨塔塔體和進風分布器，其特征是高分散元件布置在除氨塔塔體內，位于進風分布器的上方，高分散元件由霧化噴嘴和分布水管組成，霧化噴嘴向上或向下設置，通過分布水管和進水管與給水泵相通。該塔采用高分散元件將氨氮廢水進行高度分散處理，大幅度增加液體比表面積，極大地提高了溶解在水中的游離氨從液相中逃逸的速率，以達到溶液中氨氮去除率高、能耗低，設備運行可靠的目的。
文檔編號B01D1/16GK2937099SQ20062009744
公開日2007年8月22日 申請日期2006年6月28日 優先權日2006年6月28日
發明者文志敏, 王發坤, 李厚濤, 胡治邠, 劉記華, 張備戰, 李國歡, 殷俊, 肖芬 申請人:武漢科夢科技發展有限公司