CN205575697U - 基于脱气膜的脱氨系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于脱气膜的脱氨系统，其包括：废水送入段、脱氨段、稀硫酸供给段、浓硫酸供给段；废水送入段包括氨氮废水储槽，脱氨段包括脱氨管；稀硫酸供给段包括稀硫酸循环槽，稀硫酸循环槽的第一出口通过管路与脱氨管的顶端相连接，且稀硫酸循环槽的入口通过管路与脱氨管的底端相连接，第一出口与脱氨管之间的管路上还设置有酸吸收液pH计；浓硫酸供给段包括高浓度硫酸储存槽，高浓度硫酸储存槽并联于入口与脱氨管之间的管路上，高浓度硫酸储存槽位于酸吸收液pH计的上游。本实用新型中，废水氨氮的脱除效率与使用15％‑98％浓硫酸作为吸收液相当，单级氨氮脱除率达到50％以上。

Description

基于脱气膜的脱氨系统

技术领域

本实用新型涉及环保技术领域，尤其涉及一种基于脱气膜的脱氨系统。

背景技术

脱气膜脱氨是一种近年发展起来的新技术，其可通过调节pH和温度，将废水中的氨氮变成氨气分离出来，然后利用循环酸作为吸收液，将分离出来的氨气固定下来。目前，脱气膜脱氨技术中，常规用的循环酸都是硫酸，因为相对于盐酸和硝酸，硫酸成本最低，并且安全系数最高。

具体地，现有的酸循环技术是一次性配备15％-98％浓度的硫酸，一直循环吸氨直至所有的H⁺都被反应完毕，副产物硫酸铵浓度可以达到20％-35％。然而，上述酸循环方式的缺陷在于：

(1)15％-98％浓度的硫酸循环管路对防腐蚀和密封的要求都很高，如果酸循环管路存在跑冒滴漏现象，15％-98％浓度的硫酸会腐蚀设备机架甚至地板，跟人体接触还会存在安全隐患；

(2)15％-98％浓度的硫酸长期跟膜直接接触，会大大加速膜的老化，缩短使用寿命，增加用户的使用成本。

针对上述缺陷，如果采用低浓度的硫酸作为吸收液，那么很快硫酸就会被中和完毕，氨氮吸收效率就会马上下降，并且得到的产物硫酸铵浓度太低，量太多，导致后续处理成本高昂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于脱气膜的脱氨系统，以克服现有技术中存在的不足。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种基于脱气膜的脱氨系统，其包括：废水送入段、脱氨段、稀硫酸供给段、浓硫酸供给段；

所述废水送入段位于所述脱氨段上游，所述废水送入段包括氨氮废水储槽，所述脱氨段包括脱氨管，所述脱氨管内部设置有脱氨膜，所述氨氮废水储槽通过管路与所述脱氨管底端相连接；

所述稀硫酸供给段包括稀硫酸循环槽，所述稀硫酸循环槽的第一出口通过管路与所述脱氨管的顶端相连接，且所述稀硫酸循环槽的入口通过管路与所述脱氨管的底端相连接，所述第一出口与脱氨管之间的管路上还设置有酸吸收液pH计；

所述浓硫酸供给段包括高浓度硫酸储存槽，所述高浓度硫酸储存槽并联于所述入口与脱氨管之间的管路上，所述高浓度硫酸储存槽位于所述酸吸收液pH计的上游；

所述酸吸收液pH计具有检测上限和检测下限，所述检测上限对应的pH为2，所述检测下限对应的pH值为1，所述第一出口与脱氨管之间的管路中酸吸收液的pH值大于检测上限时，所述高浓度硫酸储存槽向管路中提供浓硫酸，所述第一出口与脱氨管之间的管路中酸吸收液的pH值小于检测下限时，所述高浓度硫酸储存槽停止向管路中提供浓硫酸。

作为本实用新型的基于脱气膜的脱氨系统的改进，所述氨氮废水储槽和脱氨管之间的管路上还设置有废水增压泵。

作为本实用新型的基于脱气膜的脱氨系统的改进，所述氨氮废水储槽和脱氨管之间的管路上还设置有废水过滤器。

作为本实用新型的基于脱气膜的脱氨系统的改进，所述稀硫酸循环槽与高浓度硫酸储存槽之间的管路上还设置有稀硫酸循环泵。

作为本实用新型的基于脱气膜的脱氨系统的改进，所述高浓度硫酸储存槽所在的并联管路上还设置有高浓度硫酸计量泵。

作为本实用新型的基于脱气膜的脱氨系统的改进，所述高浓度硫酸储存槽和酸吸收液pH计之间的管路上还设置有稀硫酸过滤器。

作为本实用新型的基于脱气膜的脱氨系统的改进，所述基于脱气膜的脱氨系统还包括饱和硫酸铵储存槽，所述硫酸铵储存槽与所述稀硫酸循环槽的第二出口通过管路相连接。

作为本实用新型的基于脱气膜的脱氨系统的改进，所述硫酸铵储存槽与所述稀硫酸循环槽之间的管路上还设置有硫酸铵外送泵。

作为本实用新型的基于脱气膜的脱氨系统的改进，所述基于脱气膜的脱氨系统还包括PLC控制系统。

为实现上述实用新型目的，本实用新型还提供一种基于脱气膜的脱氨方法，其包括如下步骤：

S1、提供氨氮废水，利用脱氨膜脱除废水中的氨氮，并在0.5％-1％浓度的稀硫酸供给下，对脱除的氨氮进行吸收固定；

S2、循环利用吸收氨氮后的稀硫酸溶液，并实时监测吸收氨氮后的稀硫酸溶液的pH值；

S3、当监测到所述pH值大于2时，向循环利用的稀硫酸溶液中补充15～95％浓度的浓硫酸，当监测到所述pH值小于1时，停止向循环利用的稀硫酸溶液中补充15～98％浓度的浓硫酸。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的基于脱气膜的脱氨系统及方法具备如下技术优势：

1)废水氨氮的脱除效率与使用15％-98％浓硫酸作为吸收液相当，单级氨氮脱除率达到50％以上；

2)在系统调试期间，偶有跑冒滴漏现象，对机架、管路、地板都没有造成腐蚀，操作工可以简单佩戴防护用具，直接人工对跑冒滴漏地点进行修补，系统运行安全可靠；

3)大大延长了脱氨膜的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型的基于脱气膜的脱氨系统一具体实施方式的原理结构图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

如图1所示，本实用新型的基于脱气膜的脱氨系统包括：废水送入段10、脱氨段20、稀硫酸供给段30、浓硫酸供给段40。

所述废水送入段10用于提供待处理的废水，所述脱氨段20用于对废水送入段10送入的废水进行处理。具体地，所述废水送入段10位于所述脱氨段20的上游，所述废水送入段10包括氨氮废水储槽11，所述脱氨段20包括脱氨管21，所述脱氨管21内部设置有脱氨膜，所述氨氮废水储槽11通过管路与所述脱氨管21底端相连接。从而，待处理的废水经过所述废水送入段10，送入到所述脱氨段20中进行氨氮脱除处理。然后，经过脱氨膜氨氮脱除后的废水被排放，进行后续的处理。

为了实现上述实用新型目的，所述氨氮废水储槽11和脱氨管21之间的管路上还设置有废水增压泵12。在所述废水增压泵12的泵送下，废水可顺利进入到脱氨管21中进行处理。此外，所述氨氮废水储槽11和脱氨管21之间的管路上还设置有废水过滤器13，通过所述废水过滤器13可对待处理的废水进行初步的过滤。

所述稀硫酸供给段30用于提供固定氨气的稀硫酸，所述稀硫酸的浓度为0.5％-1％。具体地，所述稀硫酸供给段30包括稀硫酸循环槽31，该稀硫酸循环槽31用于盛放所述固定氨气的稀硫酸。所述稀硫酸循环槽31的第一出口通过管路与所述脱氨管21的顶端相连接，且所述稀硫酸循环槽31的入口通过管路与所述脱氨管21的底端相连接。从而，稀硫酸自顶端进入到所述脱氨管21中，对分离出来的氨气进行吸收固定，吸收固定后的酸液从所述脱氨管21的底端流出，并返回至所述稀硫酸循环槽31实现循环。

此外，所述稀硫酸循环槽31与下述高浓度硫酸储存槽41之间的管路上还设置有稀硫酸循环泵32。通过该稀硫酸循环泵32可将所述稀硫酸循环槽31中的稀硫酸泵入所述脱氨管21中。

为了维持稀硫酸pH值的相对稳定性，所述第一出口与脱氨管21之间的管路上还设置有酸吸收液pH计33，其用于实时监测相应管路中的pH值。进一步地，所述浓硫酸供给段40用于在稀硫酸的pH值超过规定值时，向稀硫酸中提供浓硫酸。

具体地，所述浓硫酸供给段40包括高浓度硫酸储存槽41，所述高浓度硫酸储存槽41并联于所述入口与脱氨管21之间的管路上，所述高浓度硫酸储存槽41位于所述酸吸收液pH计33的上游。所述酸吸收液pH计33具有检测上限和检测下限，其中，所述检测上限对应的pH为2，所述检测下限对应的pH值为1。从而，所述第一出口与脱氨管21之间的管路中酸吸收液的pH值大于检测上限时，所述高浓度硫酸储存槽41向管路中提供浓硫酸，所述第一出口与脱氨管21之间的管路中酸吸收液的pH值小于检测下限时，所述高浓度硫酸储存槽41停止向管路中提供浓硫酸。如此，可始终保持用于吸收氨气的稀硫酸的pH值保持在1～2之间，在该pH值下，可维持较高的氨氮吸收效率，且该氨氮吸收效率与25％浓度的浓硫酸的吸收效率相当。

此外，所述高浓度硫酸储存槽41所在的并联管路上还设置有高浓度硫酸计量泵42。通过该高浓度硫酸计量泵42可向酸循环管路中打入浓硫酸。同时，所述高浓度硫酸储存槽41和酸吸收液pH计33之间的管路上还设置有稀硫酸过滤器34。从而，通过该稀硫酸过滤器34可对进入到脱氨管21中的稀硫酸进行过滤处理，保证稀硫酸的纯度。

由于高浓度硫酸计量泵42不断地向酸循环管路中打入硫酸，最终会使得稀硫酸循环槽31的液位到达排放的高液位。因此，所述基于脱气膜的脱氨系统还包括饱和硫酸铵储存槽50，所述硫酸铵储存槽50与所述稀硫酸循环槽31的第二出口通过管路相连接。同时，所述硫酸铵储存槽与所述稀硫酸循环槽31之间的管路上还设置有硫酸铵外送泵51。

从而，硫酸铵外送泵51启动，将吸收饱和的硫酸铵溶液(浓度约为35％)从稀硫酸循环槽31打入饱和硫酸铵储存槽50。当稀硫酸循环槽31到达低液位时，硫酸铵外送泵51关闭。为了判断稀硫酸循环槽31中液位的高低，可在稀硫酸循环槽31中设置液位传感器。

此外，所述基于脱气膜的脱氨系统还包括PLC控制系统、以及配套的压力表、流量计、管路阀门等。

基于相同的技术构思，本实用新型还提供一种基于脱气膜的脱氨方法，其包括如下步骤：

S1、提供氨氮废水，利用脱氨膜脱除废水中的氨氮，并在0.5％-1％浓度的稀硫酸供给下，对脱除的氨氮进行吸收固定；

S2、循环利用吸收氨氮后的稀硫酸溶液，并实时监测吸收氨氮后的稀硫酸溶液的pH值；

S3、当监测到所述pH值大于2时，向循环利用的稀硫酸溶液中补充15～98％浓度的浓硫酸，当监测到所述pH值小于1时，停止向循环利用的稀硫酸溶液中补充15～98％浓度的浓硫酸。

如此，可始终保持用于吸收氨气的稀硫酸的pH值保持在1～2之间，在该pH值下，可维持较高的氨氮吸收效率，且该氨氮吸收效率与15～98％浓度的浓硫酸的吸收效率相当。

综上所述，本实用新型的基于脱气膜的脱氨系统及方法具备如下技术优势：

1)废水氨氮的脱除效率与使用15％-98％浓硫酸作为吸收液相当，单级氨氮脱除率达到50％以上；

2)在系统调试期间，偶有跑冒滴漏现象，对机架、管路、地板都没有造成腐蚀，操作工可以简单佩戴防护用具，直接人工对跑冒滴漏地点进行修补，系统运行安全可靠；

3)大大延长了脱氨膜的使用寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种基于脱气膜的脱氨系统，其特征在于，所述基于脱气膜的脱氨系统包括：废水送入段、脱氨段、稀硫酸供给段、浓硫酸供给段；

所述废水送入段位于所述脱氨段上游，所述废水送入段包括氨氮废水储槽，所述脱氨段包括脱氨管，所述脱氨管内部设置有脱氨膜，所述氨氮废水储槽通过管路与所述脱氨管底端相连接；

所述稀硫酸供给段包括稀硫酸循环槽，所述稀硫酸循环槽的第一出口通过管路与所述脱氨管的顶端相连接，且所述稀硫酸循环槽的入口通过管路与所述脱氨管的底端相连接，所述第一出口与脱氨管之间的管路上还设置有酸吸收液pH计；

所述浓硫酸供给段包括高浓度硫酸储存槽，所述高浓度硫酸储存槽并联于所述入口与脱氨管之间的管路上，所述高浓度硫酸储存槽位于所述酸吸收液pH计的上游；

所述酸吸收液pH计具有检测上限和检测下限，所述检测上限对应的pH为2，所述检测下限对应的pH值为1，所述第一出口与脱氨管之间的管路中酸吸收液的pH值大于检测上限时，所述高浓度硫酸储存槽向管路中提供浓硫酸，所述第一出口与脱氨管之间的管路中酸吸收液的pH值小于检测下限时，所述高浓度硫酸储存槽停止向管路中提供浓硫酸。

2.根据权利要求1所述的基于脱气膜的脱氨系统，其特征在于，所述氨氮废水储槽和脱氨管之间的管路上还设置有废水增压泵。

3.根据权利要求1所述的基于脱气膜的脱氨系统，其特征在于，所述氨氮废水储槽和脱氨管之间的管路上还设置有废水过滤器。

4.根据权利要求1所述的基于脱气膜的脱氨系统，其特征在于，所述稀硫酸循环槽与高浓度硫酸储存槽之间的管路上还设置有稀硫酸循环泵。

5.根据权利要求1所述的基于脱气膜的脱氨系统，其特征在于，所述高浓度硫酸储存槽所在的并联管路上还设置有高浓度硫酸计量泵。

6.根据权利要求1所述的基于脱气膜的脱氨系统，其特征在于，所述高浓度硫酸储存槽和酸吸收液pH计之间的管路上还设置有稀硫酸过滤器。

7.根据权利要求1所述的基于脱气膜的脱氨系统，其特征在于，所述基于脱气膜的脱氨系统还包括饱和硫酸铵储存槽，所述硫酸铵储存槽与所述稀硫酸循环槽的第二出口通过管路相连接。

8.根据权利要求7所述的基于脱气膜的脱氨系统，其特征在于，所述硫酸铵储存槽与所述稀硫酸循环槽之间的管路上还设置有硫酸铵外送泵。

9.根据权利要求1所述的基于脱气膜的脱氨系统，其特征在于，所述基于脱气膜的脱氨系统还包括PLC控制系统。