CN109574114A - 一种适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统，包括吹脱塔、贮液池、废水循环机构、排污管、排气管和废气处理机构，废气处理机构包括出气管、储气室、氧气罐、燃烧室、导热管和两个连接管，吹脱塔内设有引流管、缠绕管、填料层、两个除垢机构和若干喷头，除垢机构包括平板、两个驱动单元和若干毛刷，该适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统通过连接管控制氨气量和氧气量，使氨气和氧气燃烧产生高温的氮气，消除二次污染的同时，对吹脱塔加热，加强空气在废水中的溶解度，促进吹脱的进行，不仅如此，通过除垢机构去除填料层上的污垢，使空气和水流保持畅通，保证吹脱持续进行，进而提高了系统的实用性。

Description

一种适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统

技术领域

本发明涉及水处理领域，特别涉及一种适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统。

背景技术

近年来，随着城市人口的日益膨胀和工农业的不断发展，水环境污染事故屡屡发生，对人、畜构成严重危害。许多湖泊和水库因氮、磷的排放造成水体富营养化，严重威胁到人类的生产生活和生态平衡。氨氮是引起水体富营养化的主要因素之一。氨氮存在于许多工业废水中，特别是钢铁、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工等生产过程，此外，皮革、孵化、动物排泄物等新鲜废水中氨氮初始含量并不高，但由于废水中有机氮的脱氨反应．在废水存积过程中氨氮浓度会迅速增加。为满足公众对环境质量要求的不断提高，国家对氮制订了越来越严格的排放标准，目前人们常常采用吹脱法去除废水中的氨氮。

但是现有的吹脱塔中，塔内的填料层上容易结垢，堵塞水流和气流，影响水流下降速度和空气上升速度，使空气和废水的接触缓慢，导致反应效率低下，严重时还会引起堵塞，不仅如此，由于在一定压力下，气体在废水中的溶解度随温度下降而降低，因此，在一些气候寒冷的地区，采用传统吹脱工艺会造成设备的工作效率十分低下，同时，在现有的吹脱系统中，废水中的氨氮排出后，容易造成二次污染，进而降低吹脱系统的实用性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统，包括吹脱塔、贮液池、风机、气管、废水导入机构、废水循环机构、排污管、排气管和废气处理机构，所述吹脱塔设置在贮液池的上方且与贮液池连通，所述贮液池的一侧设有排水管，所述废水导入机构、风机和排污管均设置在吹脱塔的一侧，所述废水循环机构、排气管和废气处理机构均设置在吹脱塔的另一侧，所述排污管和排气管均与吹脱塔连通，所述风机通过气管与吹脱塔连通，所述排污管内设有阀门；

所述废气处理机构包括出气管、储气室、氧气罐、燃烧室、导热管和两个连接管，所述吹脱塔的顶端通过出气管与储气室连通，所述氧气罐设置在储气室的上方，所述储气室通过其中一个连接管与燃烧室连通，所述氧气罐通过另一个连接管与燃烧室连通，所述燃烧室通过导热管与吹脱塔连通；

所述吹脱塔的底部设有开口，所述吹脱塔内设有引流管、缠绕管、填料层、两个除垢机构和若干喷头，所述喷头均匀分布在引流管的下方且与引流管连通，所述填料层设置在喷头的下方，两个所述除垢机构分别设置在填料层的上方和下方，所述缠绕管缠绕在吹脱塔的内壁上，所述缠绕管沿吹脱塔的中心轴线螺旋向上，所述缠绕管的一端与导热管连通，所述缠绕管的另一端与排气管连通；

所述除垢机构包括平板、两个驱动单元和若干毛刷，所述毛刷均匀设置在平板的一侧且靠近填料层，所述驱动单元设置在平板的另一侧且与平板传动连接。

作为优选，为了将废水导入吹脱塔内并从喷头喷出，所述废水导入机构包括废液池、第一水管和第一水泵，所述第一水泵固定在吹脱塔上且与引流管连通，所述第一水泵通过第一水管与废液池连通。

作为优选，为了通过对废水进行循环喷洒，较少废水内部的氨氮含量，所述废水循环机构包括第二水泵和第二水管，所述第二水泵固定在吹脱塔上且与引流管连通，所述第二水泵通过第二水管与贮液池连通。

作为优选，为了将氧气罐中的氧气和储气室内的氨气导入燃烧室，所述连接管内设有固定杆、第一电机、第一驱动轴和若干叶片，所述固定杆的两端分别固定在连接管两侧的内壁上，所述第一电机固定在固定杆上且与第一驱动轴传动连接，所述叶片均匀分布在第一驱动轴的两侧。

作为优选，为了固定第一驱动轴的转动，所述连接管内还设有限位环和两个限位杆，两个所述限位杆分别设置在限位环的两侧，所述限位环套设在第一驱动轴上且通过限位杆与连接管的内壁固定连接。

作为优选，利用无刷直流电机驱动精度高的特点，为了精确控制导入的氧气和氨气量，所述第一电机为无刷直流电机。

作为优选，为了便于检测导入燃烧室内的氧气和氨气量，所述连接管内还设有流量计，所述流量计设置在固定杆的一侧且靠近燃烧室。

作为优选，为了驱动平板移动对填料层表面除垢，所述驱动单元包括第二电机、滑杆、第一连杆、第二连杆和滑环，所述第二电机固定在吹脱塔一侧的内壁上且通过滑杆与吹脱塔另一侧的内壁固定连接，所述第二电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与滑环铰接，所述滑环套设在滑杆上且与平板固定连接。

作为优选，为了保证出气管排出空气的干燥性，所述吹脱塔内还设有除雾层，所述除雾层设置在引流管的上方。

作为优选，为了便于控制阀门的开关，所述阀门为电磁阀。

该吹脱系统运行时，通过第一水泵抽取废液池内的废水，引入吹脱塔内的引流管，并从喷头喷出，喷洒在填料层上，同时风机通过气管向吹脱塔导入空气，空气与吹脱塔内的废液接触，使废水中溶解的氨氮转为气相，以气态的形式从出气管进入储气室内。为了在寒冷的天气下能够保证空气在废水中的溶解度，促进吹脱进行，两个连接管的第一电机带动第一驱动轴上的叶片旋转，产生向燃烧室流动的气流，在连接管内，通过流量计监测导入的氧气量和氨气量，通过控制第一电机的转速调节氧气量和氨气量，使氧气罐中的氧气和储气室内的氨气进入燃烧室中燃烧，产生氮气和水，由于燃烧，使产生的氮气温度升高，将高温的氮气通过导热管进入吹脱塔内的缠绕管，缠绕管缠绕在吹脱塔的内壁上，使吹脱塔内的温度升高，这样不仅增加了吹脱塔内的温度，加强了空气在废水中的溶解度，促进吹脱进行，而且将产生的氨气转为对环境无害的氮气，防止了二次污染。该适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统通过连接管控制氨气量和氧气量，使氨气和氧气燃烧产生高温的氮气，消除二次污染的同时，对吹脱塔加热，加强空气在废水中的溶解度，促进吹脱的进行。

为了防止填料层结垢引起的空气和水流流通不畅，通过填料层上方和下方的除垢机构对填料层进行除垢操作。除垢机构中，第二电机转动，带动第一连杆转动一定角度，通过第二连杆使滑环在滑杆上滑动，进而带动平板平移，平板移动时，通过平板上的毛刷与填料层接触，刮除吸附在填料层上的杂质污垢，并将杂质污垢推动至排污管中，打开排污管内的阀门，使污垢掉落，通过去除填料层上的污垢，使吹脱塔内保持水流气流畅通，保证吹脱持续进行。该适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统通过除垢机构去除填料层上的污垢，使空气和水流保持畅通，保证吹脱持续进行，进而提高了系统的实用性。

本发明的有益效果是，该适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统通过连接管控制氨气量和氧气量，使氨气和氧气燃烧产生高温的氮气，消除二次污染的同时，对吹脱塔加热，加强空气在废水中的溶解度，促进吹脱的进行，不仅如此，通过除垢机构去除填料层上的污垢，使空气和水流保持畅通，保证吹脱持续进行，进而提高了系统的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统的结构示意图；

图2是本发明的适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统的连接管的结构示意图；

图3是本发明的适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统的吹脱塔的结构示意图；

图4是本发明的适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的除垢机构的支管的结构示意图；

图中：1.吹脱塔，2.贮液池，3.排水管，4.废液池，5.第一水管，6.第一水泵，7.第二水泵，8.第二水管，9.出气管，10.储气室，11.氧气罐，12.连接管，13.燃烧室，14.导热管，15.风机，16.气管，17.排污管，18.固定杆，19.第一电机，20.第一驱动轴，21.叶片，22.限位环，23.限位杆，24.流量计，25.排气管，26.除雾层，27.引流管，28.喷头，29.填料层，30.除垢机构，31.缠绕管，32.开口，33.阀门，34.第二电机，35.滑杆，36.第一连杆，37.第二连杆，38.滑环，39.平板，40.毛刷。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图4所示，一种适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统，包括吹脱塔1、贮液池2、风机15、气管16、废水导入机构、废水循环机构、排污管17、排气管25和废气处理机构，所述吹脱塔1设置在贮液池2的上方且与贮液池2连通，所述贮液池2的一侧设有排水管3，所述废水导入机构、风机15和排污管17均设置在吹脱塔1的一侧，所述废水循环机构、排气管25和废气处理机构均设置在吹脱塔1的另一侧，所述排污管17和排气管25均与吹脱塔1连通，所述风机15通过气管16与吹脱塔1连通，所述排污管17内设有阀门33；

所述废气处理机构包括出气管9、储气室10、氧气罐11、燃烧室13、导热管14和两个连接管12，所述吹脱塔1的顶端通过出气管9与储气室10连通，所述氧气罐11设置在储气室10的上方，所述储气室10通过其中一个连接管12与燃烧室13连通，所述氧气罐11通过另一个连接管12与燃烧室13连通，所述燃烧室13通过导热管14与吹脱塔1连通；

所述吹脱塔1的底部设有开口32，所述吹脱塔1内设有引流管27、缠绕管31、填料层29、两个除垢机构30和若干喷头28，所述喷头28均匀分布在引流管27的下方且与引流管27连通，所述填料层29设置在喷头28的下方，两个所述除垢机构30分别设置在填料层29的上方和下方，所述缠绕管31缠绕在吹脱塔1的内壁上，所述缠绕管31沿吹脱塔1的中心轴线螺旋向上，所述缠绕管31的一端与导热管14连通，所述缠绕管31的另一端与排气管25连通；

所述除垢机构30包括平板39、两个驱动单元和若干毛刷40，所述毛刷40均匀设置在平板39的一侧且靠近填料层29，所述驱动单元设置在平板39的另一侧且与平板39传动连接。

作为优选，为了将废水导入吹脱塔1内并从喷头28喷出，所述废水导入机构包括废液池4、第一水管5和第一水泵6，所述第一水泵6固定在吹脱塔1上且与引流管27连通，所述第一水泵6通过第一水管5与废液池4连通。

作为优选，为了通过对废水进行循环喷洒，减少废水内部的氨氮含量，所述废水循环机构包括第二水泵7和第二水管8，所述第二水泵7固定在吹脱塔1上且与引流管27连通，所述第二水泵7通过第二水管8与贮液池2连通。

作为优选，为了将氧气罐11中的氧气和储气室10内的氨气导入燃烧室13，所述连接管12内设有固定杆18、第一电机19、第一驱动轴20和若干叶片21，所述固定杆18的两端分别固定在连接管12两侧的内壁上，所述第一电机19固定在固定杆18上且与第一驱动轴20传动连接，所述叶片21均匀分布在第一驱动轴20的两侧。

作为优选，为了固定第一驱动轴20的转动，所述连接管12内还设有限位环22和两个限位杆23，两个所述限位杆23分别设置在限位环22的两侧，所述限位环22套设在第一驱动轴20上且通过限位杆23与连接管12的内壁固定连接。

作为优选，利用无刷直流电机驱动精度高的特点，为了精确控制导入的氧气和氨气量，所述第一电机19为无刷直流电机。

作为优选，为了便于检测导入燃烧室13内的氧气和氨气量，所述连接管12内还设有流量计24，所述流量计24设置在固定杆18的一侧且靠近燃烧室13。

作为优选，为了驱动平板39移动对填料层29表面除垢，所述驱动单元包括第二电机34、滑杆35、第一连杆36、第二连杆37和滑环38，所述第二电机34固定在吹脱塔1一侧的内壁上且通过滑杆35与吹脱塔1另一侧的内壁固定连接，所述第二电机34与第一连杆36传动连接，所述第一连杆36通过第二连杆37与滑环38铰接，所述滑环38套设在滑杆35上且与平板39固定连接。

作为优选，为了保证出气管9排出空气的干燥性，所述吹脱塔1内还设有除雾层26，所述除雾层26设置在引流管27的上方。

作为优选，为了便于控制阀门33的开关，所述阀门33为电磁阀。

该吹脱系统运行时，通过第一水泵6抽取废液池4内的废水，引入吹脱塔1内的引流管27，并从喷头28喷出，喷洒在填料层29上，同时风机15通过气管15向吹脱塔1导入空气，空气与吹脱塔1内的废液接触，使废水中溶解的氨氮转为气相，以气态的形式从出气管9进入储气室10内。为了在寒冷的天气下能够保证空气在废水中的溶解度，促进吹脱进行，两个连接管12的第一电机19带动第一驱动轴20上的叶片21旋转，产生向燃烧室13流动的气流，在连接管13内，通过流量计24监测导入的氧气量和氨气量，通过控制第一电机19的转速调节氧气量和氨气量，使氧气罐11中的氧气和储气室10内的氨气进入燃烧室13中燃烧，产生氮气和水，由于燃烧，使产生的氮气温度升高，将高温的氮气通过导热管14进入吹脱塔1内的缠绕管31，缠绕管31缠绕在吹脱塔1的内壁上，使吹脱塔1内的温度升高，这样不仅增加了吹脱塔1内的温度，加强了空气在废水中的溶解度，促进吹脱进行，而且将产生的氨气转为对环境无害的氮气，防止了二次污染。该适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统通过连接管12控制氨气量和氧气量，使氨气和氧气燃烧产生高温的氮气，消除二次污染的同时，对吹脱塔1加热，加强空气在废水中的溶解度，促进吹脱的进行。

为了防止填料层29结垢引起的空气和水流流通不畅，通过填料层29上方和下方的除垢机构30对填料层29进行除垢操作。除垢机构30中，第二电机34转动，带动第一连杆36转动一定角度，通过第二连杆37使滑环38在滑杆35上滑动，进而带动平板35平移，平板35移动时，通过平板35上的毛刷40与填料层29接触，刮除吸附在填料层29上的杂质污垢，并将杂质污垢推动至排污管17中，打开排污管17内的阀门33，使污垢掉落，通过去除填料层29上的污垢，使吹脱塔1内保持水流气流畅通，保证吹脱持续进行。该适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统通过除垢机构30去除填料层29上的污垢，使空气和水流保持畅通，保证吹脱持续进行，进而提高了系统的实用性。

与现有技术相比，该适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统通过连接管12控制氨气量和氧气量，使氨气和氧气燃烧产生高温的氮气，消除二次污染的同时，对吹脱塔1加热，加强空气在废水中的溶解度，促进吹脱的进行，不仅如此，通过除垢机构30去除填料层29上的污垢，使空气和水流保持畅通，保证吹脱持续进行，进而提高了系统的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统，其特征在于，包括吹脱塔（1）、贮液池（2）、风机（15）、气管（16）、废水导入机构、废水循环机构、排污管（17）、排气管（25）和废气处理机构，所述吹脱塔（1）设置在贮液池（2）的上方且与贮液池（2）连通，所述贮液池（2）的一侧设有排水管（3），所述废水导入机构、风机（15）和排污管（17）均设置在吹脱塔（1）的一侧，所述废水循环机构、排气管（25）和废气处理机构均设置在吹脱塔（1）的另一侧，所述排污管（17）和排气管（25）均与吹脱塔（1）连通，所述风机（15）通过气管（16）与吹脱塔（1）连通，所述排污管（17）内设有阀门（33）；

所述废气处理机构包括出气管（9）、储气室（10）、氧气罐（11）、燃烧室（13）、导热管（14）和两个连接管（12），所述吹脱塔（1）的顶端通过出气管（9）与储气室（10）连通，所述氧气罐（11）设置在储气室（10）的上方，所述储气室（10）通过其中一个连接管（12）与燃烧室（13）连通，所述氧气罐（11）通过另一个连接管（12）与燃烧室（13）连通，所述燃烧室（13）通过导热管（14）与吹脱塔（1）连通；

所述吹脱塔（1）的底部设有开口（32），所述吹脱塔（1）内设有引流管（27）、缠绕管（31）、填料层（29）、两个除垢机构（30）和若干喷头（28），所述喷头（28）均匀分布在引流管（27）的下方且与引流管（27）连通，所述填料层（29）设置在喷头（28）的下方，两个所述除垢机构（30）分别设置在填料层（29）的上方和下方，所述缠绕管（31）缠绕在吹脱塔（1）的内壁上，所述缠绕管（31）沿吹脱塔（1）的中心轴线螺旋向上，所述缠绕管（31）的一端与导热管（14）连通，所述缠绕管（31）的另一端与排气管（25）连通；

所述除垢机构（30）包括平板（39）、两个驱动单元和若干毛刷（40），所述毛刷（40）均匀设置在平板（39）的一侧且靠近填料层（29），所述驱动单元设置在平板（39）的另一侧且与平板（39）传动连接。

2.如权利要求1所述的适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统，其特征在于，所述废水导入机构包括废液池（4）、第一水管（5）和第一水泵（6），所述第一水泵（6）固定在吹脱塔（1）上且与引流管（27）连通，所述第一水泵（6）通过第一水管（5）与废液池（4）连通。

3.如权利要求1所述的适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统，其特征在于，所述废水循环机构包括第二水泵（7）和第二水管（8），所述第二水泵（7）固定在吹脱塔（1）上且与引流管（27）连通，所述第二水泵（7）通过第二水管（8）与贮液池（2）连通。

4.如权利要求1所述的适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统，其特征在于，所述连接管（12）内设有固定杆（18）、第一电机（19）、第一驱动轴（20）和若干叶片（21），所述固定杆（18）的两端分别固定在连接管（12）两侧的内壁上，所述第一电机（19）固定在固定杆（18）上且与第一驱动轴（20）传动连接，所述叶片（21）均匀分布在第一驱动轴（20）的两侧。

5.如权利要求4所述的适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统，其特征在于，所述连接管（12）内还设有限位环（22）和两个限位杆（23），两个所述限位杆（23）分别设置在限位环（22）的两侧，所述限位环（22）套设在第一驱动轴（20）上且通过限位杆（23）与连接管（12）的内壁固定连接。

6.如权利要求4所述的适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统，其特征在于，所述第一电机（19）为无刷直流电机。

7.如权利要求4所述的适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统，其特征在于，所述连接管（12）内还设有流量计（24），所述流量计（24）设置在固定杆（18）的一侧且靠近燃烧室（13）。

8.如权利要求1所述的适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统，其特征在于，所述驱动单元包括第二电机（34）、滑杆（35）、第一连杆（36）、第二连杆（37）和滑环（38），所述第二电机（34）固定在吹脱塔（1）一侧的内壁上且通过滑杆（35）与吹脱塔（1）另一侧的内壁固定连接，所述第二电机（34）与第一连杆（36）传动连接，所述第一连杆（36）通过第二连杆（37）与滑环（38）铰接，所述滑环（38）套设在滑杆（35）上且与平板（39）固定连接。

9.如权利要求1所述的适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统，其特征在于，所述吹脱塔（1）内还设有除雾层（26），所述除雾层（26）设置在引流管（27）的上方。

10.如权利要求1所述的适用于寒冷天气的具有可持续运行能力的吹脱系统，其特征在于，所述阀门（33）为电磁阀。