用于污水处理中氨氮回收利用的工艺系统的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及用于污水处理中氨氮回收的系统。


背景技术：

2.在高氨氮浓度渗滤液处理工艺流程中，一般采用先氨吹脱，再进行生物处理的工艺流程。目前氨吹脱的主要形式有曝气池吹脱法、吹脱塔和汽提精馏塔，其中前两种形式用得较多。曝气池吹脱法由于气液接触面积小，吹脱效率低，不适用于高氨氮垃圾渗滤液的处理。采用吹脱塔吹脱法虽然具有较高的去除效率，但具有投资运行成本高，脱氨尾气难以治理的缺点。
3.在现有的污水渗滤液处理方式当中，汽提精馏塔可以同时满足吹脱效率高且运行成本低的问题，但是在实际生产当中，原水在汽提精馏塔进行的脱氨处理是无法循环进行的，单次的脱氨处理无法确保原水充分脱氨，这就导致了汽提精馏塔中的脱氨出水氨氮含量依然比较高，达不到排放要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的用于污水处理中氨氮回收利用的工艺系统。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.用于污水处理中氨氮回收利用的工艺系统，所述的工艺系统由汽提脱氨塔、氨气回收塔、气液分离器、换热罐、预处理池、脱氨出水冷却罐以及冷水塔组成，其中：
7.所述氨气回收塔的内部空间区分为顶部的吸收段、中间的冷凝段以及底部的塔釜：顶部的吸收段与底部的塔釜之间通过循环泵a保持水体循环；冷凝段的出水口通过管道与气液分离器相连通；
8.所述汽提脱氨塔的出水口通过液体管道与所述换热罐的污水进水口连通，蒸汽从所述汽提脱氨塔的进气口进入塔中，汽提脱氨塔的塔顶出气口通过气相管道与所述冷凝段连接；
9.所述气液分离器的出气口通过气相管道与吸收段相连通，气液分离器的出液口通过回流泵将液体输送至汽提脱氨塔的塔顶进液口；
10.所述冷水塔的第一条冷水管与冷凝段连通，冷水塔的第二条冷水管与换热罐之间通过循环泵b保持水体双向循环流通；
11.原水进入预处理池，再经管道进入换热罐，所述换热罐的脱氨污水出水口与脱氨出水冷却罐连通。
12.在一个较佳的技术方案中，所述的工艺系统中还包括脱氨出水池和氨水储罐。
13.在一个较佳的技术方案中，所述脱氨出水冷却罐的污水出口通过管道与所述脱氨出水池连通，降温后的脱氨原水进入该脱氨出水池。
14.在一个较佳的技术方案中，所述吸收段中设置有用于吸收氨气用的软水，通过软
水对氨气进行循环吸收，在达到预设浓度后打入氨水储罐。
15.在一个较佳的技术方案中，通过所述预处理池的絮凝、沉淀以及过滤将原水中的悬浮颗粒滤除。
16.在一个较佳的技术方案中，所述汽提脱氨塔的内部为高温碱性环境，通过蒸汽析出原水中的氨氮，一并进入氨气回收塔。
17.在一个较佳的技术方案中，所述冷水塔中供应自来水。
18.本实用新型的有益效果是：
19.1、脱氨效率高，原水可以在整个回收利用的工艺系统当中多次脱氨，原水能够实现循环脱氨，在持续性的脱氨－吸收过程中，原水出水氨氮大大降低直至达到排放要求，氨氮实现资源化回收利用(回收高浓度氨水)，无二次污染十分环保。
20.2、利用脱氨出水余热对原水进行余热，既可以提高热能的利用率，同时由于刚刚进入汽提脱氨塔的原水具有较高的温度，因此可以降低蒸汽消耗量，节省运行费用。
21.3、工艺流程简单，占地面积小，自动化程度高，运行维护方便。
22.综上所述，通过本方案提出的工艺系统，解决了汽提精馏塔中的脱氨出水氨氮回收利用率不高的问题，本工艺系统的提出，利用氨在碱性高温条件下在水中的溶解度变小的原理大大加速了氨气分离效率，且原水能够实现循环脱氨，在持续性的脱氨－吸收过程中，氨氮实现资源化回收利用，且原水出水氨氮大大降低直至达到排放要求，十分环保。
附图说明
23.图1为本实用新型提出的用于污水处理中氨氮回收利用的工艺系统框图。
24.图中：1、汽提脱氨塔；2、氨气回收塔；21、吸收段；22、冷凝段；23、塔釜；3、气液分离器；4、回流泵；5、换热罐；6、预处理池；7、原水；8、脱氨出水冷却罐；9、蒸汽；10、脱氨出水池；11、循环泵a；12、循环泵b；13、冷水塔；14、氨水储罐。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.本实施例中，参照图1，用于污水处理中氨氮回收利用的工艺系统，该工艺系统由汽提脱氨塔1、氨气回收塔2、气液分离器3、换热罐5、预处理池6、脱氨出水冷却罐8以及冷水塔13组成，其中：
27.氨气回收塔2的内部空间区分为顶部的吸收段21、中间的冷凝段22以及底部的塔釜23：顶部的吸收段21与底部的塔釜23之间通过循环泵a11保持水体循环；冷凝段22的出水口通过管道与气液分离器3相连通。
28.汽提脱氨塔1的出水口通过液体管道与换热罐5的污水进水口连通，蒸汽9从汽提脱氨塔1的进气口进入塔中，汽提脱氨塔1的内部为高温碱性环境，通过蒸汽9析出原水7中的氨氮，一并利用汽提脱氨塔1的塔顶出气口设置的气相管道输送至冷凝段22中。
29.气液分离器3的出气口通过气相管道与吸收段21相连通，气液分离器3的出液口通过回流泵4将液体输送至汽提脱氨塔1的塔顶进液口；
30.冷水塔13中供应自来水，冷水塔13的第一条冷水管与冷凝段22连通，冷水塔13的第二条冷水管与换热罐5之间通过循环泵b12保持水体双向循环流通。
31.原水7进入预处理池6，通过预处理池6的絮凝、沉淀以及过滤将原水7中的悬浮颗粒滤除。再经管道进入换热罐5，换热罐5的脱氨污水出水口与脱氨出水冷却罐8连通。
32.该工艺系统中还包括脱氨出水池10和氨水储罐14，其中：脱氨出水冷却罐8的污水出口通过管道与脱氨出水池10连通，降温后的脱氨原水进入该脱氨出水池10。吸收段21中设置有用于吸收氨气用的软水，通过软水对氨气进行循环吸收，在达到预设浓度后打入氨水储罐14。
33.本工艺系统的反应原理如下：
34.nh
4+
+oh-＝nh3·
h2o
35.nh3·
h2o＝h2o+nh3↑
(高温)
36.另外，需要特别提出的是，在高ph值时，使废水与气体密切接触，从而降低废水中氨浓度，传质过程的推动力是气体中氨的分压与废水中氨的浓度相当的平衡分压之间的差。
37.本工艺系统的氨循环工作原理如下：
38.原水7经换热罐5进入汽提脱氨塔1进行脱氨处理，脱氨完毕后，氨氮混合气体进入氨气回收塔2的冷凝段22，经过冷凝后气体转换成液态流入气液分离器3，在气液分离器3中进行气液分离，分离出来的氨气流入氨气回收塔2的吸收段21，利用吸收段21中的软水进行吸收，而气液分离器3中的液体则通过回流泵4回流至汽提脱氨塔1中提浓，重复继续上述的脱氨处理步骤。
39.本工艺系统的水循环工作原理如下：
40.冷水塔13的一根冷水管接入氨气回收塔2的冷凝段22，对从汽提脱氨塔1中流入的氨氮混合气体进行降温冷却；冷水塔13的另一根冷水管则被输送至换热罐5，汽提脱氨塔1中产生的脱氨出水从换热罐5进入脱氨出水冷却罐8，利用从冷水塔13中引入的冷却水对脱氨出水冷却罐8中的脱氨出水进行换热降温，并完成冷却。上述的两根冷水管的管路分开，且独立进行各自的降温操作。
41.本工艺系统的工作原理如下：
42.原水7先进入预处理池6沉降，将悬浮物滤除，随后将原水7送入换热罐5。在初始状态下，整个系统中并没有脱氨出水，因此，会首先利用中水/自来水对汽提脱氨塔1进行预热，待汽提脱氨塔1的温度提升至设计温度后，才会将换热罐5中的原水7送至汽提脱氨塔1；利用新鲜蒸汽9对原水7进行脱氨处理，高温的脱氨出水进入换热罐5并利用其余热对后续从预处理池6送入的低温原水预热，这样可以用于提温，确保后续进入汽提脱氨塔1的原水具有较高温度；高温的氨氮混合气进入氨气回收塔2的冷凝段22，经过冷凝后气体转换成液态流入气液分离器3，氨气送入氨气回收塔2的吸收段21并吸收成氨水，氨水进入塔釜23，而塔釜23中的氨水由通过循环泵a11被输送至吸收段21，这样的循环作业，可以获得浓氨水，而浓氨水最终可以被打入氨水储罐14进行储存。冷凝的氨液则通过回流泵4回流至汽提脱氨塔1中提浓处理。
43.冷却水有两条路径，其一是对脱氨后进入冷凝段22的氨氮混合气进行降温并液化成液体再转送入气液分离器3中；第二是对脱氨出水冷却罐8中的脱氨出水进行降温冷却，
从换热罐5中进入脱氨出水冷却罐8的脱氨出水在经冷却水换热并降至设定温度后，最终将其打入脱氨出水池10储存。
44.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.用于污水处理中氨氮回收利用的工艺系统，其特征在于，所述的工艺系统由汽提脱氨塔(1)、氨气回收塔(2)、气液分离器(3)、换热罐(5)、预处理池(6)、脱氨出水冷却罐(8)以及冷水塔(13)组成，其中：所述氨气回收塔(2)的内部空间区分为顶部的吸收段(21)、中间的冷凝段(22)以及底部的塔釜(23)：顶部的吸收段(21)与底部的塔釜(23)之间通过循环泵a(11)保持水体循环；冷凝段(22)的出水口通过管道与气液分离器(3)相连通；所述汽提脱氨塔(1)的出水口通过液体管道与所述换热罐(5)的污水进水口连通，蒸汽(9)从所述汽提脱氨塔(1)的进气口进入塔中，汽提脱氨塔(1)的塔顶出气口通过气相管道与所述冷凝段(22)连接；所述气液分离器(3)的出气口通过气相管道与吸收段(21)相连通，气液分离器(3)的出液口通过回流泵(4)将液体输送至汽提脱氨塔(1)的塔顶进液口；所述冷水塔(13)的第一条冷水管与冷凝段(22)连通，冷水塔(13)的第二条冷水管与换热罐(5)之间通过循环泵b(12)保持水体双向循环流通；原水(7)进入预处理池(6)，再经管道进入换热罐(5)，所述换热罐(5)的脱氨污水出水口与脱氨出水冷却罐(8)连通。2.根据权利要求1所述的用于污水处理中氨氮回收利用的工艺系统，其特征在于，所述的工艺系统中还包括脱氨出水池(10)和氨水储罐(14)。3.根据权利要求2所述的用于污水处理中氨氮回收利用的工艺系统，其特征在于，所述脱氨出水冷却罐(8)的污水出口通过管道与所述脱氨出水池(10)连通，降温后的脱氨原水进入该脱氨出水池(10)。4.根据权利要求2所述的用于污水处理中氨氮回收利用的工艺系统，其特征在于，所述吸收段(21)中设置有用于吸收氨气用的软水，通过软水对氨气进行循环吸收，在达到预设浓度后打入氨水储罐(14)。5.根据权利要求1所述的用于污水处理中氨氮回收利用的工艺系统，其特征在于，通过所述预处理池(6)的絮凝、沉淀以及过滤将原水(7)中的悬浮颗粒滤除。6.根据权利要求1所述的用于污水处理中氨氮回收利用的工艺系统，其特征在于，所述汽提脱氨塔(1)的内部为高温碱性环境，通过蒸汽(9)析出原水(7)中的氨氮，一并进入氨气回收塔(2)。7.根据权利要求1所述的用于污水处理中氨氮回收利用的工艺系统，其特征在于，所述冷水塔(13)中供应自来水。

技术总结
本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及用于污水处理中氨氮回收利用的工艺系统，所述的工艺系统由汽提脱氨塔、冷却塔、回收塔、换热罐、原水、预处理池以及脱氨出水冷却罐组成，汽提脱氨塔进行脱氨处理，析出的氨氮混合气进入氨气回收塔，冷却水对混合气体中冷凝并利用气液分离器将冷凝液回流至汽提脱氨塔，气液分离器中的气体进入氨气回收塔进行吸收；本实用新型解决了汽提精馏塔中的脱氨出水氨氮回收利用率不高的问题，本工艺系统的提出，利用氨在碱性高温条件下在水中的溶解度变小的原理大大加速了氨气分离效率，且原水能够实现循环脱氨，氨氮实现资源化回收利用，在持续性的脱氨－吸收过程中，原水出水氨氮大大降低直至达到排放要求。到排放要求。到排放要求。


技术研发人员：杨守联 李冰 肖秀梅 施至理 付乾 卓宁泽
受保护的技术使用者：上海勤世环保科技有限公司
技术研发日：2023.01.09
技术公布日：2023/9/1