CN106986400A - 一种去除蒸汽中cod、氨氮的处理系统 - Google Patents

一种去除蒸汽中cod、氨氮的处理系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,包括酸洗气系统和碱洗气系统;酸洗气系统包括酸洗气塔、酸喷淋系统、连通酸洗气塔与酸喷淋系统的酸塔循环泵、第一pH系统、自动补酸系统、酸除雾器和酸塔浆液泵,酸喷淋系统底部出口与酸洗气塔入口连通;碱洗气系统包括碱洗气塔、碱喷淋系统、连通碱洗气塔与碱喷淋系统的碱塔循环泵、第二pH系统、自动补碱系统、碱除雾器和碱塔浆液泵,碱喷淋系统底部出口与碱洗气塔入口连通;酸洗气塔顶部的蒸汽出口通过蒸汽管道与碱喷淋系统的蒸汽入口连通。该系统占地小、能耗低、处理量大,能有效处理中高COD、高氨氮废水。

Description

一种去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统
技术领域
本发明涉及污水处理技术,尤其涉及一种去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统。
背景技术
“十三五”时期,需充分认识到是水皆为宝,我国水体治理需重点认识到水污染防治必须从源头减量抓起,还要认识到污水、废水是可贵的资源,要努力实现污水、废水的资源化、能源化。同时要重视污水、废水处理技术的研究和应用,提高水资源再生利用率。就北京的缺水问题来说,北京污水回用率不到50%,而以色列的水境况与北京类似,它的水回用率却达到90%,以色列的农产品已经实现了出口。这就充分体现出了水资源再生利用的重要性。
水是生命之源,没有水的节约和保护,就没有生态工业、生态城市。随着中国城镇化进程的加快,工业发展迅速,城市人口不断扩增、规模不断扩大,随之而产生的各种废水也随之增多。例如餐厨废水、生活污水、焦化废水、工业污水、垃圾渗滤液等。它们的处理难点就是高COD、高氨氮。
在我国目前污水处理过程中去除COD、氨氮的方法均是在液体的情况下进行。
离子交换工艺依靠离子交换树脂将含带蒸馏水中的COD和氨氮交换吸附,这样虽然可以让出水达标,但树脂交换能力有限,处理量极低,过饱和后不能及时还原树脂就会被击穿,致使系统及其不能稳定连续生产。而且饱和后需要再生树脂时成本高,最大问题是在树脂还原过程中,产生大量的含氨氮和COD的废液,又造成二次污染。
DTRO工艺,完全靠高压力的膜片进行强制性过滤,运行成本高,出水产量低,浓缩液高达45%~55%,冬季运行难度大等问题,后期运行配件和膜组件易损且价格高昂。
发明内容
本发明的目的在于,针对传统的离子交换、DTRO等工艺不能满足现有的污水处理的高标准要求的问题,提出一种去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,该系统占地小、能耗低、处理量大,能有效处理中高COD、高氨氮废水。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,包括酸洗气系统和碱洗气系统;
所述酸洗气系统包括酸洗气塔、酸喷淋系统、连通酸洗气塔下端液体出口与酸喷淋系统喷淋头的酸塔循环泵、连通酸喷淋系统与酸洗气塔的第一pH系统、设置在酸塔循环泵与酸洗气塔之间管路上的自动补酸系统,所述酸喷淋系统底部出口与酸洗气塔入口连通,所述酸洗气塔上端设置有用于去除蒸汽中液体的酸除雾器,所述酸洗气塔底部的酸浆液排放口设置有酸塔浆液泵;
所述碱洗气系统包括碱洗气塔、碱喷淋系统、连通碱洗气塔下端液体出口与碱喷淋系统喷淋头的碱塔循环泵、连通碱喷淋系统与碱洗气塔的第二pH系统、设置在碱塔循环泵与碱洗气塔之间管路上的自动补碱系统,所述碱喷淋系统底部出口与碱洗气塔入口连通,所述碱洗气塔上端设置有去除蒸汽中液体的碱除雾器、所述碱洗气塔底部的碱浆液排放口设置有碱塔浆液泵;
所述酸洗气塔顶部的蒸汽出口通过蒸汽管道与碱喷淋系统的蒸汽入口连通。
进一步地,所述酸洗气系统和碱洗气系统的蒸发温度为60℃-115℃。
进一步地,所述酸洗气塔塔体上设有测温系统。
进一步地,所述碱洗气塔塔体上设有测温系统。
进一步地,所述酸喷淋系统包括两个并联的喷淋管道,两个喷淋管道中均设置有喷头。
进一步地,所述碱喷淋系统包括两个并联的喷淋管道,两个喷淋管道中均设置有喷头。
进一步地,所述酸洗气塔内设有螺旋实心锥形喷嘴(喷淋头),螺旋实心锥形喷嘴是酸喷淋系统的主要设备,喷淋酸液与蒸汽反应,去除蒸汽中的污染物质。
进一步地,所述碱洗气塔内设有螺旋实心锥形喷嘴(喷淋头),螺旋实心锥形喷嘴是碱喷淋系统的主要设备,喷淋碱液与蒸汽反应,去除蒸汽中的污染物质。
进一步地,所述自动补酸系统与第一pH系统关联,所述自动补酸系统能根据酸洗气塔的第一pH系统实时监测的pH值自动调节。酸碱洗器系统工作的状态通常是高温系统,需要测量pH时打开第一pH系统前后的阀门进行测量,测量结束后将测量管道清洗后关闭第一pH系统前后的阀门,在不需要测量的时候高温的酸/碱液是不经过第一pH系统的,不会对第一pH系统造成使用和寿命上的影响。
进一步地,所述自动补碱系统与第二pH系统关联,所述自动补碱系统能根据碱洗气塔的第二pH系统实时监测的pH值自动调节。酸碱洗器系统工作的状态通常是高温系统,需要测量pH时打开第二pH系统前后的阀门进行测量,测量结束后将测量管道清洗后关闭第二pH系统前后的阀门,在不需要测量的时候高温的酸/碱液是不经过第二pH系统的,不会对第二pH系统造成使用和寿命上的影响。
本发明一种去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统的工作原理:待处理的蒸汽经过蒸汽管道进入到酸喷淋系统,蒸汽中的氨与酸喷淋系统喷出的喷淋液(酸液)进行反应,反应后的喷淋液流入酸洗气塔,酸洗气塔中的喷淋液通过酸塔循环泵打回酸喷淋系统,进而实现喷淋液的循环使用。本发明喷淋液包括但不限于稀硫酸,稀硫酸与蒸汽中的氨反应后生成硫酸铵,随着反应的不断进行,硫酸铵达到饱和状态,在酸洗气塔的下部筒体结晶析出。
在蒸发过程中随着反应的进行,连通酸喷淋系统与酸洗气塔的第一pH系统能监测喷淋液(酸液)的pH值,喷淋液的pH值升高,表示喷淋液与蒸汽进行了反应,随着反应的进行喷淋液逐渐消耗,为了维持酸量与蒸汽中污染物质的动态平衡,随着反应的进行,根据第一pH系统检测到的pH值,自动控制补酸系统自动向酸洗气塔中补入酸液,使反应持续进行,在反应的过程中,根据酸洗气塔上的测温系统监测反应过程中温度的变化,通过数据分析影响原因及导致结果,此测温系统有利于收集工程控制数据。
经过酸洗气塔喷淋处理后的蒸汽通过酸除雾器去除蒸汽中夹带的液滴,然后蒸汽通过蒸汽管道进入到碱喷淋系统,蒸汽中的挥发性有机物与碱喷淋系统喷出的喷淋液(碱液)进行反应,反应后的喷淋液流入碱洗气塔,碱洗气塔中的喷淋液通过碱塔循环泵打回碱喷淋系统,进而实现喷淋液的循环使用。本发明喷淋液包括但不限于氢氧化钠,稀碱与蒸汽中的挥发性有机物反应生成有机钠盐,随着反应得进行,有机钠盐达到饱和状态,在碱洗气塔的下部筒体结晶析出。
在蒸发的过程中随着反应的进行,连通碱喷淋系统与碱洗气塔的第二pH系统能监测喷淋液的pH值,喷淋液的pH值降低,表示喷淋液(碱液)与蒸汽进行了反应,随着反应的进行碱液逐渐消耗,为了维持碱量与蒸汽中污染物质的动态平衡,随着反应的进行,根据第二pH系统自动控制补碱系统,自动向碱洗气塔中补入碱液,使反应持续进行,在反应的过程中,根据碱洗气塔上的测温系统监测反应过程中温度的变化,通过数据分析影响原因及导致结果,此测温系统有利于收集工程控制数据。经过碱洗气塔喷淋处理后的蒸汽通过碱除雾器去除蒸汽中夹带的液滴,进行后续处理以达标排放。
酸洗气塔的材料根据进蒸汽的氨氮浓度及现场占地而有所不同可选用玻璃钢、碳钢衬PE、石墨中的一种或多种。其他与酸液接触的部件也可选用玻璃钢、碳钢衬PE、石墨中的一种或多种。碱塔的材料为316L不锈钢,其他与碱液接触的部件也采用316L不锈钢。
如无特殊说明本发明所述关联均为电联。
本发明一种去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统结构简单、合理、紧凑,与现有技术比较,具有以下优点:
1、本发明所述的一种去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,所述酸洗气塔和碱洗气塔顺序一定,蒸汽首先经过酸洗气塔,然后经过碱洗气塔。这样的布置在保证处理效果的同时,不仅节省了成本,而且降低了对后续设备的腐蚀。
2、本发明所述的一种去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,其工作温度可在60-115℃之间的任何一个温度点,工作温度范围窄,只有在该蒸发温度点下的污染物才会进入到蒸汽中,可确保高品质出水。
3、本发明所述的一种去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,酸洗气系统和碱洗气系统上均设有测温系统,通过独立的测温系统,可以监测整个系统的运行,方便参数的统计及分析。
4、本发明所述的一种去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,酸洗气系统和碱洗气系统上均设有螺旋实心锥形喷嘴,该喷嘴喷雾形状为圆形,分布均匀,压力和流量适用范围广,独特的叶片设计和大流量通道保证了出液的控制和均匀的喷雾分布。
5、本发明所述的一种去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,酸洗气系统和碱洗气系统上均设有对应的自动补酸/碱系统,自动补酸/碱系统根据特殊测pH系统自动调节酸/碱的补入量,有效控制成本的浪费。自动化程度高,减少人工操作,可实现无人值守。
本发明所述的一种去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,主要针对现有污水处理中COD、氨氮的去除不彻底、不达标,无法满足高标准的要求,本发明采用了耐高温、耐腐蚀材料,解决了酸碱腐蚀的问题,同时本发明是一个物理化学过程,不会产生二次污染。
附图说明
图1为本发明去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统的结构示意图;
图2为本发明去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统的流程图。
其中
1、酸喷淋系统;2、第一pH系统;3、酸塔测温系统;4、酸塔循环泵;5、自动补酸系统;6、酸除雾器;7、酸洗气塔;8、酸塔浆液泵;9、碱喷淋系统;10、第二pH系统;11、碱塔测温系统;12、碱塔循环泵;13、自动补碱系统;14、碱除雾器;15、碱洗气塔;16、碱塔浆液泵。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明:
实施例1
本实施例公开了一种去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,其结构如图1、图2所示,包括酸洗气系统和碱洗气系统。所述酸洗气系统和碱洗气系统的蒸发温度为60℃-115℃。
所述酸洗气系统包括酸洗气塔7、酸喷淋系统1、连通酸洗气塔7下端液体出口与酸喷淋系统1喷淋头的酸塔循环泵4、连通酸喷淋系统1与酸洗气塔7的第一pH系统2、设置在酸塔循环泵4与酸洗气塔7之间管路上的自动补酸系统5,所述酸喷淋系统1底部出口与酸洗气塔7入口连通,所述酸洗气塔7上端设置有用于去除蒸汽中液体的酸除雾器6,所述酸洗气塔7底部的酸浆液排放口设置有酸塔浆液泵8;所述酸洗气塔7塔体上设有酸塔测温系统3。所述酸洗气塔7内设有螺旋实心锥形喷嘴。所述自动补酸系统5与第一pH系统2关联,所述自动补酸系统5能根据酸洗气塔7的第一pH系统2实时监测的pH值自动调节。
所述碱洗气系统包括碱洗气塔15、碱喷淋系统9、连通碱洗气塔15下端液体出口与碱喷淋系统9喷淋头的碱塔循环泵12、连通碱喷淋系统9与碱洗气塔15的第二pH系统10、设置在碱塔循环泵12与碱洗气塔15之间管路上的自动补碱系统13,所述碱喷淋系统9底部出口与碱洗气塔15入口连通,所述碱洗气塔15上端设置有去除蒸汽中液体的碱除雾器14、所述碱洗气塔15底部的碱浆液排放口设置有碱塔浆液泵16;所述碱洗气塔15塔体上设有碱塔测温系统11。所述碱洗气塔15内设有螺旋实心锥形喷嘴。所述自动补碱系统13与第二pH系统10关联,所述自动补碱系统13能根据碱洗气塔的第二pH系统10实时监测的pH值自动调节。
所述酸洗气塔顶部的蒸汽出口通过蒸汽管道与碱喷淋系统的蒸汽入口连通。
本实施例去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统的工作原理:待处理的蒸汽经过蒸汽管道进入到酸喷淋系统1,蒸汽中的氨与酸喷淋系统1喷出的喷淋液(酸液)进行反应,反应后的喷淋液流入酸洗气塔7,酸洗气塔7中的喷淋液通过酸塔循环泵4打回酸喷淋系统1,进而实现喷淋液的循环使用。本发明喷淋液包括但不限于稀硫酸,稀硫酸与蒸汽中的氨反应后生成硫酸铵,随着反应的不断进行,硫酸铵达到饱和状态,在酸洗气塔7的下部筒体结晶析出。
在蒸发过程中随着反应的进行,连通酸喷淋系统与酸洗气塔的第一pH系统2能监测喷淋液(酸液)的pH值,喷淋液的pH值升高,表示喷淋液与蒸汽进行了反应,随着反应的进行喷淋液逐渐消耗,为了维持酸量与蒸汽中污染物质的动态平衡,随着反应的进行,根据第一pH系统2检测到的pH值,自动补酸系统5自动向酸洗气塔7中补入酸液,使反应持续进行,在反应的过程中,根据酸洗气塔7上的酸塔测温系统3监测反应过程中温度的变化,通过数据分析影响原因及导致结果,此酸塔测温系统3有利于收集工程控制数据。
经过酸洗气塔7喷淋处理后的蒸汽通过酸除雾器6去除蒸汽中夹带的液滴,然后蒸汽通过蒸汽管道进入到碱喷淋系统9,蒸汽中的挥发性有机物与碱喷淋系统9喷出的喷淋液(碱液)进行反应,反应后的喷淋液流入碱洗气塔15,碱洗气塔15中的喷淋液通过碱塔循环泵12打回碱喷淋系统9,进而实现喷淋液的循环使用。本发明喷淋液包括但不限于氢氧化钠,稀碱与蒸汽中的挥发性有机物反应生成有机钠盐,随着反应得进行,有机钠盐达到饱和状态,在碱洗气塔15的下部筒体结晶析出。
在蒸发的过程中随着反应的进行,连通碱喷淋系统与碱洗气塔的第二pH系统10能监测喷淋液的pH值,喷淋液的pH值降低,表示喷淋液(碱液)与蒸汽进行了反应,随着反应的进行碱液逐渐消耗,为了维持碱量与蒸汽中污染物质的动态平衡,随着反应的进行,根据第二pH系统10自动补碱系统13,自动向碱洗气塔15中补入碱液,使反应持续进行,在反应的过程中,根据碱洗气塔15上的碱塔测温系统11监测反应过程中温度的变化,通过数据分析影响原因及导致结果,此碱塔测温系统11有利于收集工程控制数据。经过碱洗气塔15喷淋处理后的蒸汽通过碱除雾器14去除蒸汽中夹带的液滴,进行后续处理以达标排放。
采用本实施例系统,去除蒸汽中COD、氨氮,实验数据如表1所示,蒸汽中的COD、氨氮显著降低。
表1
蒸汽处理前(mg/L) 蒸汽处理后(mg/L)
COD 82.77 37.62
氨氮 243.1 2.457
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,其特征在于,包括酸洗气系统和碱洗气系统;
所述酸洗气系统包括酸洗气塔、酸喷淋系统、连通酸洗气塔下端液体出口与酸喷淋系统喷淋头的酸塔循环泵、连通酸喷淋系统与酸洗气塔的第一pH系统、设置在酸塔循环泵与酸洗气塔之间管路上的自动补酸系统,所述酸喷淋系统底部出口与酸洗气塔入口连通,所述酸洗气塔上端设置有用于去除蒸汽中液体的酸除雾器,所述酸洗气塔底部的酸浆液排放口设置有酸塔浆液泵;
所述碱洗气系统包括碱洗气塔、碱喷淋系统、连通碱洗气塔下端液体出口与碱喷淋系统喷淋头的碱塔循环泵、连通碱喷淋系统与碱洗气塔的第二pH系统、设置在碱塔循环泵与碱洗气塔之间管路上的自动补碱系统,所述碱喷淋系统底部出口与碱洗气塔入口连通,所述碱洗气塔上端设置有去除蒸汽中液体的碱除雾器、所述碱洗气塔底部的碱浆液排放口设置有碱塔浆液泵;
所述酸洗气塔顶部的蒸汽出口通过蒸汽管道与碱喷淋系统的蒸汽入口连通。
2.根据权利要求1所述去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,其特征在于,所述酸洗气系统和碱洗气系统的蒸发温度为60℃-115℃。
3.根据权利要求1所述去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,其特征在于,所述酸洗气塔塔体上设有测温系统。
4.根据权利要求1所述去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,其特征在于,所述碱洗气塔塔体上设有测温系统。
5.根据权利要求1所述去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,其特征在于,所述酸喷淋系统包括两个并联的喷淋管道,两个喷淋管道中均设置有喷头。
6.根据权利要求1所述去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,其特征在于,所述碱喷淋系统包括两个并联的喷淋管道,两个喷淋管道中均设置有喷头。
7.根据权利要求1所述去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,其特征在于,所述酸洗气塔内设有螺旋实心锥形喷嘴。
8.根据权利要求1所述去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,其特征在于,所述碱洗气塔内设有螺旋实心锥形喷嘴。
9.根据权利要求1所述去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,其特征在于,所述自动补酸系统与第一pH系统关联,所述自动补酸系统能根据酸洗气塔的第一pH系统实时监测的pH值自动调节。
10.根据权利要求1所述去除蒸汽中COD、氨氮的处理系统,其特征在于,所述自动补碱系统与第二pH系统关联,所述自动补碱系统能根据碱洗气塔的第二pH系统实时监测的pH值自动调节。
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