CN113651386A - 一种脱氮用吹脱塔 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种脱氮用吹脱塔，涉及污水处理领域。脱氮用吹脱塔包括塔体和水泵，塔体内部由下至上依次分为用于容纳废水的集水区、加热区、冷却区和抽风区；集水区用于容纳废水，水泵的抽水管与集水区连通，水泵的出水管延伸至冷却区和加热区之间，并配置成朝加热区施加废水；加热区内设有用于加热废水的板式换热器，冷却区内填充有填料，抽风区内设有往塔体外抽风的抽风机。本申请实施例的脱氮用吹脱塔在加热的同时能使氨氮废水充分与空气接触，废水处理效果良好。
Description
技术领域
本申请涉及污水处理领域，具体而言，涉及一种脱氮用吹脱塔。
背景技术
氨氮废水会破坏生态环境，对人群及生物产生毒害作用，可利用吹脱法除去废水中大量的氨氮。吹脱法通常是将空气与氨氮废水充分接触，使水中溶解性挥发物质由液相转入气相，从而除去废水中的氨氮，一般通过吹脱塔实现。
目前的吹脱塔在加热时，不能很好地使废水与空气接触，因此对于氨氮含量低的废水，处理效果不好。
发明内容
本申请实施例提供一种脱氮用吹脱塔，在加热的同时能使废水充分与空气接触，对于氨氮含量低的废水处理效果良好。
第一方面，本申请实施例提供了一种脱氮用吹脱塔，其包括塔体和水泵，塔体内部由下至上依次分为用于容纳废水的集水区、加热区、冷却区和抽风区；集水区用于容纳废水，水泵的抽水管与集水区连通，水泵的出水管延伸至冷却区和加热区之间，并配置成朝加热区施加废水；加热区内设有用于加热废水的板式换热器，冷却区内填充有填料，抽风区内设有往塔体外抽风的抽风机。
在上述实现过程中，设置于上方的抽风区一方面可以促进塔体内部的空气流通，使废水和空气充分接触，有利于使废水中溶解性挥发物质由液相转入气相，另一方面可以将塔体内已经转为气相的溶解性挥发物质，保证其不会再次溶解在废水中。
废水能附着在板式换热器的表面形成水膜，极大地增加其与空气的接触面积，同时还被板式换热器加热，废水能在加热的同时充分与空气接触，脱氮效果好；加热区会有少量的水变成水蒸气被抽上去，但在冷却区中，由于没有热源提供，因此会冷凝回流，此时冷却区内的填料能延长冷凝的废水下落的时间，从而延长废水与空气的接触时间，有利于去除废水中的氨氮。
在一种可能的实现方式中，板式换热器的高度为1500～1800mm，表面积为200～400m2。
在上述实现过程中，板式换热器高度和表面积需要适中，若过大会导致脱氮用吹脱塔的运行成本较高，若过小会导致废水既不能充分与空气接触，又不能充分加热，影响氨氮的去除效果。
在一种可能实现的方式中，板式换热器的内部还接设有热水供应装置，热水供应装置与板式换热器能形成循环水路；和/或，加热区内的温度为35～43℃。
在上述实现过程中，板式换热器接设有热水供应装置，因此可以给附在板式换热器表面的废水加热的同时冷却热水，既可以对废水脱氮，又可以冷却热水，脱氮用吹脱塔不仅有脱氮的功能，还有冷却热水的功能。而且外接的热水在板式换热器内部流动，所以板式换热器表面附着的废水不会污染内部的热水。此外，加热区的温度需要适中，可在降低运行成本的同时实现废水的氨氮去除。
在一种可能的实现方式中，出水管靠近加热区的一侧等间距设置若干喷头。
在上述实现过程中，等间距设置的喷头更有利于废水能均匀地喷洒在加热区的板式换热器上，从而有利于废水成膜。
在一种可能的实现方式中，填料的材质为聚氯乙烯，冷却区的高度为500～700mm。
在上述实现过程中，冷却区的高度过小，不利于水蒸气冷凝，容易导致水随氨氮废气一起排出吹脱塔，不能起到去除水中的氨氮的效果；冷却区高度过大，会造成不必要的浪费，提高吹脱塔的成本。聚氯乙烯稳定无毒，废水回流时不会引入新的杂质。
在一种可能的实现方式中，冷却区和加热区之间的距离为100～200mm。
在上述实现过程中，冷却区和加热区之间设置合适的距离，能保证工作时两者之间不会相互影响。
在一种可能的实现方式中，抽风区内设置有顶板，顶板罩设于抽风机的外部，抽风区内的风量为100000～300000m3/h。
在上述实现过程中，风量过大容易将水蒸气抽出，过小不能很好地将已经转入气相的溶解性物质抽出，也不能很好地促进吹脱塔内空气的流通，使废水和空气充分接触。抽风机外部罩设的顶板，有利于聚集风力。
在一种可能的实现方式中，塔体上还设有用于通气的百叶窗，百叶窗设置于加热区和集水区之间，百叶窗的挡板从塔体内部延伸至塔体的外部。
在上述实现过程中，百叶窗一方面能向吹脱塔内通入空气，保证塔内空气充足，另一方面其延伸至塔体外部的挡板能将沿吹脱塔的外壁流下的废水引流至塔体内部，避免未完全去除氨氮的废水流入地面，污染环境。
在一种可能的实现方式中，脱氮用吹脱塔还设有加料装置和补水管，加料装置和补水管分别与集水区连通，加料装置内装有用于去除氨氮的药剂。
在上述实现过程中，加料装置与集水区连通，能保证加料装置内的药剂溶于集水区的废水中，有利于废水中氨氮的除去；补水管能随时向集水区内补充废水。
在一种可能的实现方式中，集水区的底部还设有排水口。
在上述实现过程中，排水口能排出已去除氨氮的废水。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的脱氮用吹脱塔的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的脱氮用吹脱塔的俯视图。
图标：001-塔体；002-水泵；100-抽风区；110-抽风机；120-顶板；200-冷却区；210-填料；300-加热区；310-板式换热器；311-进水口；312-出水口；400-集水区；410-排水口；500-百叶窗；510-挡板；600-抽水管；700-出水管；710-喷头；800-加料装置；900-补水管。
具体实施方式
常规吹脱塔的加热区一般设置在塔体的外部，仅有底部设置进风口，而鼓风区一般设置在塔体内部，这种设置会导致加热区内的通风效果不好，很难充分与空气接触，废水的脱氮效果不好；若想要通过增大鼓风量或升高温度来提升脱氮效果，则会明显增大吹脱塔的运行成本。
发明人通过研究发现，在吹脱塔的塔体内部上方设置抽风机，并在加热区内设置板式换热器，既能增强废水的脱氮效果，又不会增大吹脱塔的运行成本。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
第一实施例
请参看图1～图2，本实施例提供的一种脱氮用吹脱塔，其在去除废水中的氨氮的同时，还能对热水进行降温，以满足钢铁厂等节能减排的需求，吹脱塔包括塔体001和水泵002，塔体001的内部由下至上依次分为集水区400、加热区300、冷却区200和抽风区100，水泵002的抽水管600与集水区400连通，水泵002的出水管700延伸至冷却区200和加热区300之间，且能朝加热区300施加废水，加热区300内设有用于加热废水的板式换热器310，冷却区200内填充有填料210，抽风区100内设有网塔体外抽风的抽风机110。
本申请实施例中，抽风区100内设有抽风机110，能从吹脱塔001内部抽出气体，这样能促进吹脱塔001内部的空气的流动，保证废水与空气充分接触，有利于使废水中的溶解性挥发物质由液相转入气相；当溶解性挥发物质转为气相时，抽风机110还能从塔体内抽出溶解性挥发物质，避免其再次溶解于废水中造成二次污染。本实施例中，抽风区100内还设置有顶板120，顶板120罩设于抽风机110的外部，抽风机110周围的顶板呈倒立的漏斗状。在抽风机110外部设置的顶板120有利于聚集风力。
此外，本申请实施例中，抽风区100内风量应在100000～300000m3/h范围内，不能过大或过小：过大容易将水蒸气抽出，达不到将废水中的氨氮去除的效果；过小不能很好地促进吹脱塔001内的空气流动，使废水和空气充分接触，也不能很好地将已经转入气相的溶解性物质抽出。
作为示例性地，本实施例中设有三个抽风机110，每个抽风机110的风量为100000m3/h。在其他一些实施例中，还可以使用真空抽气泵代替抽风机110实现抽气的效果。
本申请实施例中，冷却区200内由于没有设置加热源，因此少量从加热区300内蒸发出的水蒸气会冷凝回流下来，此时冷却区200内的填料210能延长冷凝的废水下落的时间，从而延长废水与空气的接触时间，有利于去除废水中的氨氮。作为示例性地，本实施例中填料210的材质为聚氯乙烯，其稳定无毒，不会引入新的杂质。
冷却区200的高度需要适中，若冷却区200的高度过短，会不利于水蒸气冷凝，容易导致水蒸气随氨氮废气一起排出；若冷却区200的高度过长，会造成不必要的浪费，提高吹脱塔001的制作成本。冷却区200的高度通常为500～700m，例如550mm，600mm或700mm等；作为示例性地，本实施例中冷却区200的高度为700m。
本申请实施例中，加热区300内设置的板式换热器310能提供热量，使加热区300内的温度稳定在35～43℃，以完成对废水的加热。此外，板式换热器310的两侧分别设有进水口311和出水口312，进水口311接设有热水供应装置，热水供应装置与板式换热器310形成循环水路(图中未画出)；板式换热器310的高度为1500～1800mm，表面积为200～400m2。
需要说明的是，热水从板式换热器310的进水口311进入，之后能从出水口312流出，热水始终在板式换热器310的内部流动，并不会与外表面的废水接触，因此板式换热器310外表面的废水不会污染内部的热水。而且板式换热器310外接的热水供应装置中的热水一般为钢铁厂在生产时产生的热水，通常需要冷却以重复使用。将本实施例中的吹脱塔001用于钢铁厂的生产制备环节中，既能实现生产过程中废水的吹脱处理，又能实现生产过程中热水的冷却，能达到节能减排的效果。
当废水流经板式换热器310时，板式换热器310能使废水附在其表面形成水膜，极大地增加废水与空气的接触面积；同时由于板式换热器310外接有热水供应装置，因此可以给附在板式换热器310表面的废水加热，加热区内的板式换热器310在给废水加热的同时能使废水充分与空气接触，废水处理效果良好。而且由于水的比热容大，能为废水持续提供热量。
作为示例性地，本实施例中板式换热器310的材质为304不锈钢，高度为1800mm，表面积为400m2；加热区300内的温度为43℃。
此外，本申请实施例中，冷却区200和加热区300之间的距离要适中，通常为100～200mm，以避免冷却区200和加热区300之间不会相互影响。
需要说明的是，“冷却区200和加热区300之间的距离”是指，冷却区200的底部和加热区300顶部之间的距离。作为示例性地，本实施例中，冷却区200和加热区300之间的距离为200mm。
本申请实施例中，集水区400用于容纳废水，集水区400底部设有排水口410，能排出处理后的废水。
本申请实施例中，塔体001上还设有百叶窗500，百叶窗500设置于加热区300和集水区400之间，百叶窗500的挡板510从塔体001的内部延伸至吹脱塔001的外部。
在加热区300和集水区400之间设置百叶窗500，能使吹脱塔001的内部与外界相同，外界的空气可以进入吹脱塔001的内部，为废水提供空气源，同时吹脱塔001的挡板510延伸至吹脱塔001的外部，若未完全去除氨氮的废水沿吹脱塔001的外壁流下，会被挡板510阻挡并引流至集水区400内，之后再进一步吹脱除去氨氮，这样能避免未完全去除氨氮的废水流入地面，污染环境。
此外，本实施例中，出水管700靠近加热区300的一侧还等间距设有喷头710，等间距设置的喷头710更有利于废水能均匀地喷洒在加热区300的板式换热器310上，有利于废水成膜，能提升废水与空气的接触面积，有利于除去废水中的氨氮。
另外，本实施例中，脱氮用吹脱塔还设有加料装置800和补水管900，加料装置800和补水管900分别与集水区400连通，加料装置800内装有用于去除氨氮的药剂。
加料装置800与集水区400连通，能保证药剂加入废水中，以促进废水中氨氮的除去；补水管900能补充集水区400内的废水。本实施例中，加料装置800内的药剂可以是NaOH，溶于废水后，能使得废水中的pH控制在9～14的碱性范围内，以此促进废水中氨氮的除去。
本实施例提供的吹脱塔在使用时，先向集水区400内补入初始氨氮含量为50mg/L的废水，然后再在加料装置800内加入药剂，使其充分与废水混合，之后经吹脱塔处理后，得到氨氮含量小于5mg/L的废水，最后将落在集水区400内处理后的废水排出。吹脱塔的总运行功率仅为43kW/h，氨氮的去除率可达90％～95％。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种脱氮用吹脱塔，其特征在于，其包括塔体和水泵，所述塔体内部由下至上依次分为用于容纳废水的集水区、加热区、冷却区和抽风区；
所述集水区用于容纳废水，所述水泵的抽水管与所述集水区连通，所述水泵的出水管延伸至所述冷却区和所述加热区之间，并配置成朝所述加热区施加废水；所述加热区内设有用于加热废水的板式换热器，所述冷却区内填充有填料，所述抽风区内设有往所述塔体外抽风的抽风机。
2.根据权利要求1所述的脱氮用吹脱塔，其特征在于，所述板式换热器的高度为1500～1800mm，表面积为200～400m2。
3.根据权利要求1或2所述的脱氮用吹脱塔，其特征在于，所述板式换热器还接设有热水供应装置，所述热水供应装置与所述板式换热器形成循环水路；和/或，所述加热区内的温度为35～43℃。
4.根据权利要求1所述的脱氮用吹脱塔，其特征在于，所述冷却区和所述加热区之间的所述出水管靠近所述加热区的一侧等间距设置若干喷头。
5.根据权利要求1所述的脱氮用吹脱塔，其特征在于，所述填料的材质为聚氯乙烯颗粒，所述冷却区的高度为500～700mm。
6.根据权利要求1所述的脱氮用吹脱塔，其特征在于，所述冷却区和所述加热区之间的距离为100～200mm。
7.根据权利要求1所述的脱氮用吹脱塔，其特征在于，所述抽风区内设置有顶板，所述顶板罩设于所述抽风机的外部，所述抽风区内的风量为100000～300000m3/h。
8.根据权利要求1所述的脱氮用吹脱塔，其特征在于，所述塔体上还设有用于通气的百叶窗，所述百叶窗设置于所述加热区和所述集水区之间，所述百叶窗的挡板从所述塔体内部延伸至所述塔体的外部。
9.根据权利要求1所述的脱氮用吹脱塔，其特征在于，其还设有加料装置和补水管，所述加料装置和所述补水管分别与所述集水区连通，所述加料装置内装有用于去除氨氮的药剂。
10.根据权利要求1所述的脱氮用吹脱塔，其特征在于，所述集水区的底部还设有排水口。
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|---|---|---|---|
| CN202110923281.8A CN113651386A (zh) | 2021-08-12 | 2021-08-12 | 一种脱氮用吹脱塔 |
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| CN202898148U (zh) * | 2012-09-12 | 2013-04-24 | 浙江工商大学 | 一种化工废水的处理系统 |
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-
2021
- 2021-08-12 CN CN202110923281.8A patent/CN113651386A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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| CN202898148U (zh) * | 2012-09-12 | 2013-04-24 | 浙江工商大学 | 一种化工废水的处理系统 |
| CN204097126U (zh) * | 2014-09-22 | 2015-01-14 | 新奥科技发展有限公司 | 一种蒸发器 |
| CN204918289U (zh) * | 2015-09-14 | 2015-12-30 | 山东杨帆环保工程有限公司 | 一种氨氮吹脱系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王学生等: "《 工业废水处理工程设计实例》", 华东理工大学出版社, pages: 118 - 119 * |
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