CN213011981U - 一种含氨废气氨回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种含氨废气氨回收装置包括氨回收系统模块和低浓度冷凝模块、尾气系统模块、预处理模块、膜脱氨模块，膜脱氨模块和尾气系统模块分别与浓缩系统模块相连，尾气系统模块获得达标排放尾气，膜脱氨模块获得达标排放废水，浓缩系统模块获得回收备用的氯化铵。结晶过程中产生的含氨废气根据浓度不同自动分流，分别送入低浓度冷凝器和氨回收系统，含氨废气由低浓度冷凝器冷凝为冷凝水后，经过预处理系统，再进入膜脱氨系统进行脱氨处理至达标排放。膜脱氨系统产生的氯化铵经过浓缩系统处理后，可回用于生产。高浓度含氨废气由氨回收系统处理后生成可满足生产使用要求的氨水，剩余氨水添加少量液氨后浓度达到20％即可供后续使用。

Description

一种含氨废气氨回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种含氨废气氨回收装置，尤其涉及一种结构紧凑、含氨废气回收再利用的含氨废气氨回收装置。

背景技术

传统生物脱氮技术是通过氨化、硝化、反硝化以及同化作用来完成。传统生物脱氮的工艺成熟脱氮效果较好。但存在工艺流程长、占地多、常需外加碳源、能耗大、成本高等缺点。

目前，对高浓度氨氮废水处理主要采用吹脱、折点氯化和MAP化学沉淀等方法。吹脱法工艺简单，效果稳定，投资较低；但能耗大，有二次污染。折点氯化法处理效果稳定，不受水温影响；但运行费用高，副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。化学沉淀法虽能较好的去除氨氮并且实现资源回收，但该方法的主要局限性在于沉淀药剂用量较大，从而致使处理成本较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种含氨废气氨回收装置，具有结构紧凑、含氨废气回收再利用的特点。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种含氨废气氨回收装置，其创新点在于：所述含氨废气氨回收装置包括与结晶废气储罐分别相连的氨回收系统模块和低浓度冷凝模块、与所述氨回收系统模块相连的尾气系统模块、与所述低浓度冷凝模块相连的预处理模块、与所述预处理模块相连的膜脱氨模块，所述膜脱氨模块和所述尾气系统模块分别与浓缩系统模块相连，所述氨回收系统提纯氨水回收备用，所述尾气系统模块获得达标排放尾气，所述膜脱氨模块获得达标排放废水，所述浓缩系统模块获得回收备用的氯化铵。

优选的，所述氨回收系统模块包括一级冷凝器、与所述一级冷凝器串联的二级冷凝器、与所述二级冷凝器串联的主冷凝罐、与所述主冷凝罐并联的辅冷凝管、与并联后的所述主冷凝罐串联的主冷凝泵、与所述主冷凝泵并联的辅冷凝泵、与并联后的所述主冷凝泵串联的冷却塔、与所述冷却塔串联的第一冷却水泵和第二冷却水泵、与所述第一冷却水泵和所述第二冷却水泵并联的第三冷却水泵、与并联后的第三冷却水泵串联的缓冲罐、与所述缓冲罐串联的第一高压风机和第二高压风机、与所述第一高压风机和所述第二高压风机并联的第三高压风机、与并联后的第三高压风机串联的吸收膜组件、与所述吸收膜组件串联的防腐液体循环泵、与所述防腐液体循环泵串联的耐温液体循环泵、与所述耐温液体循环泵串联的尾气吸收塔、与所述尾气吸收塔串联的第一尾气循环泵、与所述第一尾气循环泵并联的第二尾气循环泵、与并联后的所述第一尾气循环泵串联的吸收液泵、与所述吸收液泵串联的第一制冷机、与所述第一制冷机并联的第二制冷机、与并联后的所述第一制冷机串联的冷冻水罐、与所述冷冻水罐串联的一级冷却水泵、与所述一级冷却水泵并联的二级冷却水泵、与并联后的一级冷却水泵串联的第一板式换热器、与所述第一板式换热器串联的第二板式换热器、与所述第二板式换热器串联的第三板式换热器、与所述第三板式换热器串联的第一氨水泵、与所述第一氨水泵并联的第二氨水泵、与并联后的第一氨水泵串联的第一氨水储罐、与所述第一氨水储罐串联的第二氨水储罐。

优选的，所述吸收膜组件包括依次串联设置的第一吸收膜、第二吸收膜、第三吸收膜、第四吸收膜、第五吸收膜，所述第五吸收膜与所述防腐液体循环泵串联。

优选的，所述预处理模块包括依次串联设置的调节罐、暂存罐、第一冷凝液泵、加药系统模块、过滤器、第一精密过滤器、第一膜过滤器。

优选的，所述第一冷凝液泵上并联设置有第二冷凝液泵，所述第一精密过滤器上并联设置有第二精密过滤器，所述第一膜过滤器上并联设置有第二膜过滤器。

优选的，所述膜脱氨模块包括依次串联设置的第一高压泵、脱氨膜组件、反洗装置、循环泵组、第一排酸泵、稀释罐组。

优选的，所述第一高压泵上并联设置有第二高压泵，所述脱氨膜组件包括5 个依次串联设置的单元脱氨膜组件，所述循环泵组包括并联设置的第一循环泵单元和第二循环泵单元，所述第一循环泵单元包括5个依次串联设置的主循环泵，所述第二循环泵单元包括5个依次串联设置的辅循环泵，所述第一排酸泵上并联设置有第二排酸泵，所述稀释罐组包括6个并联设置的稀释罐单元。

优选的，所述浓缩系统模块包括依次串联设置的第一吸收液罐、一级精密过滤器、浓缩膜组、第一循环泵、第一吸收液换热器、热回收换热器、第一浓缩动力泵、第二浓缩动力泵。

优选的，所述第一吸收液罐上并联设置有第二吸收液罐，所述第一循环泵上并联设置有第二循环泵，所述第一吸收液换热器上并联设置有第二吸收液换热器，串联后的所述第一浓缩动力泵和所述第二浓缩动力泵上并联设置有第三浓缩动力泵。

本实用新型的优点在于：结晶过程中产生的含氨废气根据浓度不同自动分流，分别送入低浓度冷凝器和氨回收系统，含氨废气由低浓度冷凝器冷凝为冷凝水后，经过预处理系统，再进入膜脱氨系统进行脱氨处理至达标排放。膜脱氨系统产生的氯化铵经过浓缩系统处理后，可回用于生产。高浓度含氨废气由氨回收系统处理后生成可满足生产使用要求的氨水，剩余氨水添加少量液氨后浓度达到 20％即可供后续使用。

该技术具有以下优势：膜脱氨系统单级脱氨效率可达90％以上，脱除效果稳定，出水水质可稳定达标，吸收液经浓缩后可直接回用于生产，无二次污染；氨回收系统可将废气中的氨高效吸收为氨水，尾气可实现含氨量趋零排放，氨回收率接近100％；本项目膜脱氨、氨回收和浓缩系统有机结合，相互承接，可使系统处在最佳的工况，并可大幅降低处理成本。本项目运行成本与常规工艺相比，至少降低30％以上。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的描述。

图1是本实用新型一种含氨废气氨回收装置的原理框图。

图2是本实用新型一种含氨废气氨回收装置中预处理模块的结构示意图。

图3是本实用新型一种含氨废气氨回收装置中膜脱氨模块的结构示意图。

图4是本实用新型一种含氨废气氨回收装置中浓缩系统模块的结构示意图。

图5是本实用新型一种含氨废气氨回收装置中氨回收系统模块的结构示意图。

图中：1-氨回收系统模块、2-低浓度冷凝模块、3-尾气系统模块、4-预处理模块、5-膜脱氨模块、6-浓缩系统模块；

111-一级冷凝器、112-二级冷凝器、121-主冷凝罐、122-辅冷凝管、131-主冷凝泵、132-辅冷凝泵、14-冷却塔、151-第一冷却水泵、152-第二冷却水泵、153- 第三冷却水泵、16-缓冲罐、171-第一高压风机、172-第二高压风机、173-第三高压风机、181-防腐液体循环泵、182-耐温液体循环泵、191-尾气吸收塔、192-第一尾气循环泵、193-第二尾气循环泵、101-吸收液泵、102-第一制冷机、103-第二制冷机、104-冷冻水罐、105-一级冷却水泵、106-二级冷却水泵、107-第一板式换热器、108-第二板式换热器、109-第三板式换热器、1101-第一氨水泵、1102- 第二氨水泵、1103-第一氨水储罐、1104-第二氨水储罐、1105-第一吸收膜、1106- 第二吸收膜、1107-第三吸收膜、1108-第四吸收膜、1109-第五吸收膜；

41-调节罐、42-暂存罐、431-第一冷凝液泵、432-第二冷凝液泵、44-加药系统模块、45-过滤器、461-第一精密过滤器、462-第二精密过滤器、471-第一膜过滤器、472-第二膜过滤器；

511-第一高压泵、512-第二高压泵、521-主循环泵、522-辅循环泵、53-反洗装置、54-单元脱氨膜组件、551-第一排酸泵、552-第二排酸泵、56-稀释罐组；

611-第一吸收液罐、612-第二吸收液罐、621-一级精密过滤器、63-浓缩膜组、641-第一循环泵、642-第二循环泵、651-第一吸收液换热器、652-第二吸收液换热器、66-热回收换热器、671第一浓缩动力泵、672-第二浓缩动力泵、673-第三浓缩动力泵。

具体实施方式

本实用新型的含氨废气氨回收装置包括与结晶废气储罐分别相连的氨回收系统模块1和低浓度冷凝模块2、与氨回收系统模块1相连的尾气系统模块3、与低浓度冷凝模块2相连的预处理模块4、与预处理模块4相连的膜脱氨模块5，膜脱氨模块5和尾气系统模块3分别与浓缩系统模块6相连，氨回收系统提纯氨水回收备用，尾气系统模块3获得达标排放尾气，膜脱氨模块5获得达标排放废水，浓缩系统模块6获得回收备用的氯化铵。结晶过程中产生的含氨废气根据浓度不同自动分流，分别送入低浓度冷凝器和氨回收系统，含氨废气由低浓度冷凝器冷凝为冷凝水后，经过预处理系统，再进入膜脱氨系统进行脱氨处理至达标排放。膜脱氨系统产生的氯化铵经过浓缩系统处理后，可回用于生产。高浓度含氨废气由氨回收系统处理后生成可满足生产使用要求的氨水，剩余氨水添加少量液氨后浓度达到20％即可供后续使用。

上述的氨回收系统模块1包括一级冷凝器111、与一级冷凝器111串联的二级冷凝器112、与二级冷凝器112串联的主冷凝罐121、与主冷凝罐121并联的辅冷凝管122、与并联后的主冷凝罐121串联的主冷凝泵131、与主冷凝泵131 并联的辅冷凝泵132、与并联后的主冷凝泵131串联的冷却塔14、与冷却塔14 串联的第一冷却水泵151和第二冷却水泵152、与第一冷却水泵151和第二冷却水泵152并联的第三冷却水泵153、与并联后的第三冷却水泵153串联的缓冲罐 16、与缓冲罐16串联的第一高压风机171和第二高压风机172、与第一高压风机171和第二高压风机172并联的第三高压风机173、与并联后的第三高压风机 173串联的吸收膜组件、与吸收膜组件串联的防腐液体循环泵181、与防腐液体循环泵181串联的耐温液体循环泵182、与耐温液体循环泵182串联的尾气吸收塔191、与尾气吸收塔191串联的第一尾气循环泵192、与第一尾气循环泵192 并联的第二尾气循环泵193、与并联后的第一尾气循环泵192串联的吸收液泵 101、与吸收液泵101串联的第一制冷机102、与第一制冷机102并联的第二制冷机103、与并联后的第一制冷机102串联的冷冻水罐104、与冷冻水罐104串联的一级冷却水泵105、与一级冷却水泵并联的二级冷却水泵106、与并联后的一级冷却水泵串联的第一板式换热器107、与第一板式换热器107串联的第二板式换热器108、与第二板式换热器108串联的第三板式换热器109、与第三板式换热器109串联的第一氨水泵1101、与第一氨水泵1101并联的第二氨水泵1102、与并联后的第一氨水泵1101串联的第一氨水储罐1103、与第一氨水储罐1103 串联的第二氨水储罐1104。吸收膜组件包括依次串联设置的第一吸收膜1105、第二吸收膜1106、第三吸收膜1107、第四吸收膜1108、第五吸收膜1109，第五吸收膜1109与防腐液体循环泵181串联。原有蒸锅排出的含氨废气与相分离系统分离出的氨气一起进入多级膜吸收组件进行氨气的吸收。为保证吸收后的尾气可达标排放，设计采用多级吸收工艺。膜吸收器的膜为中空纤维微孔膜，废气和吸收剂分别在膜的两侧，氨气透过膜孔被另一侧的吸收剂所吸收进入液相。

上述的预处理模块4包括依次串联设置的调节罐41、暂存罐42、第一冷凝液泵431、加药系统模块44、过滤器45、第一精密过滤器461、第一膜过滤器 471。第一冷凝液泵431上并联设置有第二冷凝液泵432，第一精密过滤器461 上并联设置有第二精密过滤器462，第一膜过滤器471上并联设置有第二膜过滤器472。

上述的膜脱氨模块5包括依次串联设置的第一高压泵511、脱氨膜组件、反洗装置53、循环泵组、第一排酸泵551、稀释罐组56。第一高压泵511上并联设置有第二高压泵512，脱氨膜组件包括5个依次串联设置的单元脱氨膜组件54，循环泵组包括并联设置的第一循环泵单元和第二循环泵单元，第一循环泵单元包括5个依次串联设置的主循环泵521，第二循环泵单元包括5个依次串联设置的辅循环泵522，第一排酸泵551上并联设置有第二排酸泵552，稀释罐组包括6 个并联设置的稀释罐单元。废水经过预处理系统除去进入膜脱氨系统进行脱氨。膜组件为中空纤维膜，废水中的氨氮通过膜到达膜的另一侧，与吸收剂反应，从而实现氨氮的去除。该系统有以下优势：氨氮去除率高。膜组件中，废水与吸收剂由膜分隔，膜面积可达数百平方米，且膜表面分布着数量庞大的微孔，因此反应迅速。单级氨氮去除率可达90％以上，废水无需循环，一次通过便可实现高效去除氨氮。工艺条件温和。膜脱氨过程中，无需加热、抽负压、加压等操作，反应过程中无气体生成、无大量放热，对设备及工艺管道要求低。操作灵活，调节方便。膜脱氨系统主要部件为膜组件。膜组件为标准化部件，根据具体处理水量，可通过改变膜组件在线数量实现处理量的灵活调整。另外，可根据出水水质变化情况，改变膜组件的级数和连接方式，实现串联、并联、混联等多种流程。

膜脱氨系统处理过程中会产生铵盐溶液。通过自动排放系统将铵盐溶液送至吸收液再生系统脱氨，脱氨后的吸收液可再次回用于膜脱氨系统。膜脱氨工艺配合吸收液再生系统使用，可最大限度回收吸收液，不产生二次污染。

上述的浓缩系统模块6包括依次串联设置的第一吸收液罐611、一级精密过滤器621、浓缩膜组63、第一循环泵641、第一吸收液换热器651、热回收换热器66、第一浓缩动力泵671、第二浓缩动力泵672。第一吸收液罐611上并联设置有第二吸收液罐612，第一循环泵641上并联设置有第二循环泵642，第一吸收液换热器651上并联设置有第二吸收液换热器652，串联后的第一浓缩动力泵 671和第二浓缩动力泵672上并联设置有第三浓缩动力泵673。膜脱氨系统和氨回收尾气系统产生的吸收液浓度偏低，无法直接回用于生产，需要经过浓缩处理。浓缩系统采用先进节能的膜浓缩工艺，可将吸收液中多余的水分从溶液中分离，分离出的水质等同于蒸馏水，可直接回用于生产。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种含氨废气氨回收装置，其特征在于：所述含氨废气氨回收装置包括与结晶废气储罐分别相连的氨回收系统模块和低浓度冷凝模块、与所述氨回收系统模块相连的尾气系统模块、与所述低浓度冷凝模块相连的预处理模块、与所述预处理模块相连的膜脱氨模块，所述膜脱氨模块和所述尾气系统模块分别与浓缩系统模块相连，所述氨回收系统提纯氨水回收备用，所述尾气系统模块获得达标排放尾气，所述膜脱氨模块获得达标排放废水，所述浓缩系统模块获得回收备用的氯化铵。

2.如权利要求1所述的一种含氨废气氨回收装置，其特征在于：所述氨回收系统模块包括一级冷凝器、与所述一级冷凝器串联的二级冷凝器、与所述二级冷凝器串联的主冷凝罐、与所述主冷凝罐并联的辅冷凝管、与并联后的所述主冷凝罐串联的主冷凝泵、与所述主冷凝泵并联的辅冷凝泵、与并联后的所述主冷凝泵串联的冷却塔、与所述冷却塔串联的第一冷却水泵和第二冷却水泵、与所述第一冷却水泵和所述第二冷却水泵并联的第三冷却水泵、与并联后的第三冷却水泵串联的缓冲罐、与所述缓冲罐串联的第一高压风机和第二高压风机、与所述第一高压风机和所述第二高压风机并联的第三高压风机、与并联后的第三高压风机串联的吸收膜组件、与所述吸收膜组件串联的防腐液体循环泵、与所述防腐液体循环泵串联的耐温液体循环泵、与所述耐温液体循环泵串联的尾气吸收塔、与所述尾气吸收塔串联的第一尾气循环泵、与所述第一尾气循环泵并联的第二尾气循环泵、与并联后的所述第一尾气循环泵串联的吸收液泵、与所述吸收液泵串联的第一制冷机、与所述第一制冷机并联的第二制冷机、与并联后的所述第一制冷机串联的冷冻水罐、与所述冷冻水罐串联的一级冷却水泵、与所述一级冷却水泵并联的二级冷却水泵、与并联后的一级冷却水泵串联的第一板式换热器、与所述第一板式换热器串联的第二板式换热器、与所述第二板式换热器串联的第三板式换热器、与所述第三板式换热器串联的第一氨水泵、与所述第一氨水泵并联的第二氨水泵、与并联后的第一氨水泵串联的第一氨水储罐、与所述第一氨水储罐串联的第二氨水储罐。

3.如权利要求2所述的一种含氨废气氨回收装置，其特征在于：所述吸收膜组件包括依次串联设置的第一吸收膜、第二吸收膜、第三吸收膜、第四吸收膜、第五吸收膜，所述第五吸收膜与所述防腐液体循环泵串联。

4.如权利要求1所述的一种含氨废气氨回收装置，其特征在于：所述预处理模块包括依次串联设置的调节罐、暂存罐、第一冷凝液泵、加药系统模块、过滤器、第一精密过滤器、第一膜过滤器。

5.如权利要求4所述的一种含氨废气氨回收装置，其特征在于：所述第一冷凝液泵上并联设置有第二冷凝液泵，所述第一精密过滤器上并联设置有第二精密过滤器，所述第一膜过滤器上并联设置有第二膜过滤器。

6.如权利要求1所述的一种含氨废气氨回收装置，其特征在于：所述膜脱氨模块包括依次串联设置的第一高压泵、脱氨膜组件、反洗装置、循环泵组、第一排酸泵、稀释罐组。

7.如权利要求6所述的一种含氨废气氨回收装置，其特征在于：所述第一高压泵上并联设置有第二高压泵，所述脱氨膜组件包括5个依次串联设置的单元脱氨膜组件，所述循环泵组包括并联设置的第一循环泵单元和第二循环泵单元，所述第一循环泵单元包括5个依次串联设置的主循环泵，所述第二循环泵单元包括5个依次串联设置的辅循环泵，所述第一排酸泵上并联设置有第二排酸泵，所述稀释罐组包括6个并联设置的稀释罐单元。

8.如权利要求1所述的一种含氨废气氨回收装置，其特征在于：所述浓缩系统模块包括依次串联设置的第一吸收液罐、一级精密过滤器、浓缩膜组、第一循环泵、第一吸收液换热器、热回收换热器、第一浓缩动力泵、第二浓缩动力泵。

9.如权利要求8所述的一种含氨废气氨回收装置，其特征在于：所述第一吸收液罐上并联设置有第二吸收液罐，所述第一循环泵上并联设置有第二循环泵，所述第一吸收液换热器上并联设置有第二吸收液换热器，串联后的所述第一浓缩动力泵和所述第二浓缩动力泵上并联设置有第三浓缩动力泵。

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