CN209412000U - 氨氮废水的处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种氨氮废水的处理装置。该处理装置包括：pH值调节组件，用于对通入的氨氮废水的pH值进行调节以得到调节液；固液分离组件，与pH值调节组件的出口连通，用于对调节液进行固液分离以得到处理前液；以及蒸发组件，与固液分离组件的出口连通，用于对处理前液进行蒸发处理以得到氨水和处理后液。由于上述处理前液中存在大量易挥发的一水合氨，从而在蒸发后能够使液体中的大部分氨氮形成氨气，进而使蒸发后得到的处理后液具有较低的氨氮含量及重金属含量，能够满足排放标准，上述装置结构简单、能耗低、处理效率高、热能消耗低、运行成本低；上述蒸发产生的氨气也容易在末效冷凝后进行收集，从而避免直接外排对环境造成的污染。

Description

氨氮废水的处理装置

技术领域

本实用新型涉及工业废水处理技术领域，具体而言，涉及一种氨氮废水的处理装置。

背景技术

随着水质富营养化问题的日益严重，在工业废水的处理中，氨氮的去除达标成为处理这类废水处理的瓶颈。目前常用的氨氮处理装置有空气吹脱法、汽提精馏法、蒸氨法、生物法等，国内外生产实践中处理高浓度氨氮废水比较通行的做法是：先将高浓度氨氮废水通过汽提或吹脱将废水中的氨氮降到200mg/L以下，然后用A/O法或化学沉淀法(磷酸铵镁盐法)进行后续处理。但是有几个致命缺陷：

1)A/O法不仅投资高，而且占地面积大，对预处理出水的要求苛刻；

2)化学沉淀法药剂消耗量太大，处理药剂成本太高，而且出水也无法达到国家一级或二级排放标准；

3)氨吹脱处理工艺，吹脱效率只能达到85-90％，而且氨气吹脱进入大气中造成二次污染；

4)国内成熟的氨氮废水处理工艺多采用汽提脱氨工艺，设备多采用塔器，而传统工艺条件下处理氨氮废水的汽提塔蒸汽单耗较高，每吨废水常达到200～300kg蒸汽耗量。

以上问题严重阻碍了技术的普及应用，而低能耗、不易结垢则成为了技术推广的重要突破点。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种氨氮废水的处理装置，以解决现有技术中氨氮废水的处理装置易造成污染且能耗高的问题。

为了实现上述目的，提供了一种氨氮废水的处理装置，包括：pH值调节组件，用于对通入的氨氮废水的pH值进行调节以得到调节液；固液分离组件，与pH值调节组件的出口连通，用于对调节液进行固液分离以得到处理前液；以及蒸发组件，与固液分离组件的出口连通，用于对处理前液进行蒸发处理以得到氨水和处理后液。

进一步地，pH值调节组件包括：反应槽，用于通入氨氮废水；调节剂输送管道，与反应槽连通，用于向反应槽中通入pH值调节剂。

进一步地，固液分离组件包括固液分离设备，固液分离设备包括洗涤机和浓密机，洗涤机为压滤洗涤机或离心过滤洗涤机，浓密机与pH值调节组件的出口连通，用于将调节液浓密沉降以得到上清液和底流浓密液，浓密机具有第一出口和第二出口，洗涤机与第一出口连通，用于将部分底流浓密液压滤洗涤以得到滤液和滤渣，洗涤机的出口和第二出口分别与蒸发组件的入口连通，用于使上清液与滤液的混合液作为通入蒸发组件的处理前液。

进一步地，固液分离组件还包括：第一给料槽，与pH值调节组件的出口连通；第一给料泵，分别与第一给料槽的出口以及固液分离设备的入口连通。

进一步地，蒸发组件包括：蒸发器，与固液分离组件的出口连通，蒸发器包含换热管，换热管用于将处理前液与一次蒸汽换热以得到处理后液以及包含氨气的二次蒸汽；冷凝器，与蒸发器连通，用于将二次蒸汽冷凝以得到氨水；蒸汽输送管线，与蒸发器连通，用于向蒸发器中输送一次蒸汽。

进一步地，蒸发组件还包括：第二给料槽，与固液分离组件的出口连通；第二给料泵，与第二给料槽的出口以及蒸发器的入口连通。

进一步地，浓密机还具有第三出口，蒸发组件还包括浓液输送管线，浓液输送管线分别与第三出口和第二给料槽连通，用于将部分底流浓密液输送至第二给料槽中与处理前液以及硫酸钙晶种混合以得到蒸发前液，蒸发器用于将蒸发前液与一次蒸汽换热。

进一步地，蒸发组件还包括：冷凝水泵，与蒸发器连通，用于将一次蒸汽在换热后形成的凝结水排出；浓水泵，与蒸发器连通，用于将处理后液排出；浓氨水泵，与蒸发器连通，用于将氨水排出。

进一步地，处理装置还包括：氨水储槽，与浓氨水泵连通；氨水输送泵，与氨水储槽的出口连通。

进一步地，处理装置还包括：调节池，与pH值调节组件的入口连通；废水提升泵，分别与调节池的出口以及pH值调节组件的入口连通。

应用本实用新型的技术方案，提供了一种氨氮废水的处理装置，该处理装置中的pH值调节组件能够调节氨氮废水的pH值至碱性，以使氨氮废水中的铵离子易转化为一水合氨，固液分离组件能够对得到的调节液进行固液分离，以去除氨氮废水中的重金属等杂质，并提高氨氮纯度得到处理前液，蒸发组件能够对所述处理前液进行蒸发处理，由于上述处理前液中存在大量易挥发的一水合氨，从而在蒸发后能够使液体中的大部分氨氮形成氨气，进而使蒸发后得到的处理后液具有较低的氨氮含量及重金属含量，能够满足排放标准，上述装置不仅结构简单、能耗低、处理效率高、热能消耗低、运行成本低，而且上述蒸发后产生的氨气也容易在冷凝后进行收集，从而避免直接外排对环境造成的污染。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型所提供的一种氨氮废水的处理装置的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、调节池；20、废水提升泵；30、pH值调节组件；40、固液分离组件；410、第一给料槽；420、第一给料泵；430、固液分离设备；50、蒸发组件；510、第二给料槽；520、第二给料泵；530、蒸发器；540、冷凝水泵；550、浓水泵；560、浓氨水泵；60、氨水储槽；70、氨水输送泵。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

由背景技术可知，现有技术中氨氮废水的处理方法易造成污染且能耗高，严重阻碍了技术的普及应用，而低能耗、不易结垢则成为了技术推广的重要突破点。本实用新型针对上述问题进行研究，提供了一种氨氮废水的处理装置，如图1所示，包括pH值调节组件30、固液分离组件40和蒸发组件50，pH值调节组件30用于对通入的氨氮废水的pH值进行调节以得到调节液；固液分离组件40与pH值调节组件30的出口连通，用于对调节液进行固液分离以得到处理前液；蒸发组件50与固液分离组件40的出口连通，用于对处理前液进行蒸发处理以得到氨水和处理后液。

在本实用新型的上述处理装置中pH值调节组件能够调节氨氮废水的pH值至碱性，以使氨氮废水中的铵离子易转化为一水合氨，固液分离组件能够对得到的调节液进行固液分离，以去除氨氮废水中的重金属等杂质，并提高氨氮纯度得到处理前液，蒸发组件能够对处理前液进行蒸发处理，由于上述处理前液中存在大量易挥发的一水合氨，从而在蒸发后能够使液体中的大部分氨氮形成氨气，进而使蒸发后得到的处理后液具有较低的氨氮含量及重金属含量，能够满足排放标准，上述装置不仅结构简单、能耗低、处理效率高、热能消耗低、运行成本低，而且上述蒸发后产生的氨气也容易在冷凝后进行收集，从而避免直接外排对环境造成的污染。

上述作为处理对象的氨氮废水的氨氮浓度可以为1～100g/L。由于氨氮废水中的氨氮主要是以游离氨(NH₃)和铵根离子(NH₄ ⁺)的形式存在，所以上述氨氮废水的氨氮浓度是指氨氮废水中游离氨(NH₃)以及铵根离子(NH₄ ⁺)的浓度总和。

在本实用新型的上述处理装置中，优选地，处理装置还包括调节池10和废水提升泵20，调节池10与pH值调节组件30的入口连通；废水提升泵20分别与调节池10的出口以及pH值调节组件30的入口连通，如图1所示。通将调节液加入第一给料槽410后，调节液能够通过废水提升泵20泵送至反应槽中以调节氨氮废水的pH值。

在本实用新型的上述处理装置中，优选地，pH值调节组件30包括反应槽和调节剂输送管道，反应槽用于通入氨氮废水；调节剂输送管道与反应槽连通，用于向反应槽中通入pH值调节剂。可以将氨氮废水加入反应槽中，并通过调节剂输送管道向反应槽中加入pH值调节剂，以调节氨氮废水的pH值，本领域技术人员可以采用现有技术中常规的pH值调节剂如石灰乳或氢氧化钠；更为优选地，将氨氮废水的pH值调节至11.5～12，以使氨氮废水中能够有更多的铵根离子(NH₄ ⁺)转化为一水合氨。

在本实用新型的上述处理装置中，固液分离组件40可以包括固液分离设备430，优选地，上述固液分离设备430包括浓密机和洗涤机(图中未示出)，该洗涤机为压滤洗涤机或离心过滤洗涤机，浓密机与pH值调节组件30的出口连通，用于将调节液浓密沉降以得到上清液和底流浓密液，浓密机具有第一出口和第二出口，洗涤机与第一出口连通，用于将部分底流浓密液洗涤以得到滤液和滤渣，洗涤机的出口和第二出口分别与蒸发组件50的入口连通，用于使上清液与滤液的混合液作为通入蒸发组件50的处理前液。

具体地，将调节液通入浓密机中经过重力沉降作用进行固液分离，上述调节液在经重力沉降后浓缩为固含量较高的底流浆液(即上述底流浓密液)，同时浓密机上部产生较为清净的溢流液(即上述上清液)，采用该溢流液作为处理前液中的一部分进行后续的蒸发处理；然后，采用洗涤机对部分底流浓密液进行固液分离，以压滤洗涤机为例，将部分底流浓密液通入压滤洗涤机中通过过滤介质实现固液分离，过滤介质(如滤布)上的滤渣通过洗涤形成洗涤液后排出，滤液与上述上清液共同作为处理前液进行后续的蒸发处理。

在本实用新型的上述处理装置中，优选地，固液分离组件40还包括第一给料槽410和第一给料泵420，第一给料槽410与pH值调节组件30的出口连通；第一给料泵420分别与第一给料槽410的出口以及固液分离设备430的入口连通。通将调节液加入第一给料槽410后，调节液能够通过第一给料泵420泵送至固液分离设备430中进行固液分离以得到处理前液。

在本实用新型的上述处理装置中，优选地，蒸发组件50包括蒸发器530、冷凝器和蒸汽输送管线，蒸发器530与固液分离组件40的出口连通，蒸发器530包含换热管，该换热管用于将处理前液与一次蒸汽换热以得到上述的处理后液以及包含上述氨气的二次蒸汽；冷凝器与上述蒸发器530连通，用于将二次蒸汽冷凝以得到氨水。如图1中所示，上述冷凝器分别与冷却给水管线以及冷却回水管线连通，工作时循环冷却给水通入该冷凝器中与上述二次蒸汽换热，从而将二次蒸汽冷凝得到氨水，换热后作为循环冷却回水从该冷凝器排出；蒸汽输送管线与蒸发器530连通，用于向蒸发器530中输送一次蒸汽。将处理前液与一次蒸汽通入蒸发器中进行换热，以将处理前液蒸发形成二次蒸汽，蒸发后的浓缩液即为处理后液，上述二次蒸汽还可以作为与处理前液换热的一次蒸汽通入蒸发器中。

上述蒸发器530可以为单效蒸发器，也可以为多效蒸发器，此时，上一效的二次蒸汽可以作为下一效与处理前液换热的一次蒸汽。上述单效或多效的蒸发器530可以为降膜蒸发器，蒸发器530中混合蒸汽在换热管内流动，液体在管外壁经喷淋形成薄膜，多效蒸发器的效数依据实际水质情况而定，效间温差约4℃，30℃温差可安排6～7效，采用多效蒸发器大大增加了能源利用效率。

上述蒸发组件50还可以包括第二给料槽510和第二给料泵520，第二给料槽510与固液分离组件40的出口连通；第二给料泵520与第二给料槽510的出口以及蒸发器530的入口连通。通将处理前液加入第二给料槽510后，处理前液能够通过第二给料泵520泵送至蒸发器530中进行蒸发处理以去除大部分的氨氮得到处理后液。

在一种优选的实施方式中，上述浓密机还具有第三出口，蒸发组件50还包括浓液输送管线，浓液输送管线分别与第三出口和第二给料槽510连通，用于将部分底流浓密液输送至第二给料槽510中与处理前液以及硫酸钙晶种混合以得到蒸发前液，蒸发器530用于将蒸发前液与一次蒸汽换热。

在上述优选的实施方式中，通过浓液输送管线能够将部分的底流浓密液与处理前液以及硫酸钙晶种在第二给料槽510中混合，以作为蒸发前液进行后续的蒸发处理，阻垢的机理主要是硫酸钙晶种表面对阻垢剂分子具有吸附作用，从而抑制了CaCO₃、CaSO₄的结晶生长，从而能够有效地避免在后续蒸发处理过程中的结垢；并且，与传统工艺中为了避免结垢需要使用氢氧化钠做pH值调节剂相比，本实用新型中的pH值调节剂能够采用氢氧化钙，从而降低了废水处理药剂成本。

在本实用新型的上述处理装置中，优选地，蒸发组件50还包括冷凝水泵540、浓水泵550和浓氨水泵560，冷凝水泵540与蒸发器530连通，用于将一次蒸汽在换热后形成的凝结水排出；浓水泵550与蒸发器530连通，用于将处理后液排出；浓氨水泵560与蒸发器530连通，用于将二次蒸汽中氨气冷凝形成的氨水排出。通过上述冷凝水泵540能够将一次蒸汽在换热后形成的凝结水回收利用，蒸发后的浓缩液能够满足排放标准，从而通过上述浓水泵550进行排放，通过上述浓氨水泵560能够将二次蒸汽中氨气冷凝形成的氨水排出，以进一步进行回收利用。

为了实现对上述氨气冷凝形成的氨水的回收利用，更为优选地，上述处理装置还包括氨水储槽60和氨水输送泵70，氨水储槽60与浓氨水泵560连通；氨水输送泵70与氨水储槽60的出口连通。可以将上述进入氨水储槽60中氨水通过氨水输送泵70泵送至脱硫系统中进行回收利用。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

1、采用上述处理装置能够使氨氮废水在处理后形成包含氨气的二次蒸汽，蒸发后的浓缩液能够满足工业排放标准；

2、上述装置不仅结构简单、能耗低、处理效率高、热能消耗低、运行成本低，而且上述蒸发后产生的氨气也容易在冷凝后进行收集，从而避免直接外排对环境造成的污染；

3、蒸发组件还包括浓液输送管线，通过浓液输送管线能够将部分的底流浓密液与处理前液以及硫酸钙晶种混合作为蒸发前液进行后续的蒸发处理，从而能够有效地避免在后续蒸发处理过程中的结垢，与传统工艺中为了避免结垢需要使用氢氧化钠做pH值调节剂相比，本实用新型中的pH值调节剂能够采用氢氧化钙，从而降低了废水处理药剂成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种氨氮废水的处理装置，其特征在于，包括：

pH值调节组件(30)，用于对通入的所述氨氮废水的pH值进行调节以得到调节液；

固液分离组件(40)，与所述pH值调节组件(30)的出口连通，用于对所述调节液进行固液分离以得到处理前液；以及

蒸发组件(50)，与所述固液分离组件(40)的出口连通，用于对所述处理前液进行蒸发处理以得到氨水和处理后液。

2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述pH值调节组件(30)包括：

反应槽，用于通入所述氨氮废水；

调节剂输送管道，与所述反应槽连通，用于向所述反应槽中通入pH值调节剂。

3.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述固液分离组件(40)包括固液分离设备(430)，所述固液分离设备(430)包括洗涤机和浓密机，所述洗涤机为压滤洗涤机或离心过滤洗涤机，所述浓密机与所述pH值调节组件(30)的出口连通，用于将所述调节液浓密沉降以得到上清液和底流浓密液，所述浓密机具有第一出口和第二出口，所述洗涤机与所述第一出口连通，用于将部分所述底流浓密液压滤洗涤以得到滤液和滤渣，所述洗涤机的出口和所述第二出口分别与所述蒸发组件(50)的入口连通，用于使所述上清液与所述滤液的混合液作为通入蒸发组件(50)的所述处理前液。

4.根据权利要求3所述的处理装置，其特征在于，所述固液分离组件(40)还包括：

第一给料槽(410)，与所述pH值调节组件(30)的出口连通；

第一给料泵(420)，分别与所述第一给料槽(410)的出口以及所述固液分离设备(430)的入口连通。

5.根据权利要求3所述的处理装置，其特征在于，所述蒸发组件(50)包括：

蒸发器(530)，与所述固液分离组件(40)的出口连通，所述蒸发器(530)包含换热管，所述换热管用于将所述处理前液与一次蒸汽换热以得到所述处理后液以及包含氨气的二次蒸汽；

冷凝器，与所述蒸发器(530)连通，用于将所述二次蒸汽冷凝以得到所述氨水；

蒸汽输送管线，与所述蒸发器(530)连通，用于向所述蒸发器(530)中输送所述一次蒸汽。

6.根据权利要求5所述的处理装置，其特征在于，所述蒸发组件(50)还包括：

第二给料槽(510)，与所述固液分离组件(40)的出口连通；

第二给料泵(520)，与所述第二给料槽(510)的出口以及所述蒸发器(530)的入口连通。

7.根据权利要求6所述的处理装置，其特征在于，所述浓密机还具有第三出口，所述蒸发组件(50)还包括浓液输送管线，所述浓液输送管线分别与所述第三出口和所述第二给料槽(510)连通，用于将部分所述底流浓密液输送至第二给料槽(510)中与所述处理前液以及硫酸钙晶种混合以得到蒸发前液，所述蒸发器(530)用于将所述蒸发前液与所述一次蒸汽换热。

8.根据权利要求5所述的处理装置，其特征在于，所述蒸发组件(50)还包括：

冷凝水泵(540)，与所述蒸发器(530)连通，用于将所述一次蒸汽在换热后形成的凝结水排出；

浓水泵(550)，与所述蒸发器(530)连通，用于将所述处理后液排出；

浓氨水泵(560)，与所述蒸发器(530)连通，用于将所述氨水排出。

9.根据权利要求8所述的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括：

氨水储槽(60)，与所述浓氨水泵(560)连通；

氨水输送泵(70)，与所述氨水储槽(60)的出口连通。

10.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括：

调节池(10)，与所述pH值调节组件(30)的入口连通；

废水提升泵(20)，分别与所述调节池(10)的出口以及pH值调节组件(30)的入口连通。