一種高效氨氮吹脫與合成烏洛托品閉環(huán)處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高濃度氨氮廢水處理系統(tǒng)，尤其是涉及一種高效氨氮吹脫與合成烏洛托品閉環(huán)處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)工業(yè)化程度越來(lái)越高，工業(yè)化建設(shè)步伐不斷加快，工業(yè)生產(chǎn):化工、冶金、制藥、化肥、電子、食品、皮革、垃圾填埋及部分輕工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中均產(chǎn)生大量高濃度氨氮廢水。高濃度氨氮廢水中氨氮的含量一般在2000-4000mg/L之間，部分氨氮的含量甚至高達(dá)10000-50000mg/L。大量氨氮廢水排入水體不僅引起水體富營(yíng)養(yǎng)化，而且將增加給水處理的難度和成本，甚至對(duì)人群及生物產(chǎn)生毒害作用。
[0003]目前氨氮廢水的處理技術(shù)主要有普通吹脫法、氣提法、蒸氨法、化學(xué)沉淀法、折點(diǎn)加氯法、沸石吸附法等。作為傳統(tǒng)工藝雖然技術(shù)相對(duì)成熟，應(yīng)用也非常廣泛，但是傳統(tǒng)工藝在基礎(chǔ)建設(shè)和運(yùn)行成本上都相對(duì)很高，并經(jīng)傳統(tǒng)工藝處理的廢水氨氮含量一般在150-400mg/L之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，極易造成二次污染，必須要經(jīng)過(guò)下一步處理才能排放，這使得處理工藝很復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是提供一種高效氨氮吹脫與合成烏洛托品閉環(huán)處理系統(tǒng)，其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的處理的廢水氨氮含量一般在150-400mg/L之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，極易造成二次污染，必須要經(jīng)過(guò)下一步處理才能排放，使得處理工藝很復(fù)雜等的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的:
本發(fā)明的一種高效氨氮吹脫與合成烏洛托品閉環(huán)處理系統(tǒng)，包括廢水PH調(diào)節(jié)槽，所述的廢水PH調(diào)節(jié)槽通過(guò)高壓吹脫栗連接有吹脫塔，吹脫塔的上部設(shè)有除霧器，除霧器下方設(shè)有水力空化裝置，水力空化裝置的下方設(shè)有布?xì)庋b置，吹脫塔的中部設(shè)有吹脫填料，吹脫塔連接吹脫風(fēng)機(jī)，吹脫塔的下部設(shè)有蜂窩填料，吹脫塔頂部通過(guò)管路連接有吸收塔，吸收塔頂部設(shè)有霧化裝置，霧化裝置的下方設(shè)有吸收填料，吸收塔下部設(shè)有冷卻盤管，霧化裝置連接甲醛罐。
[0006]吹脫法處理高濃度氨氮廢水，往往采用吹脫塔的形式，吹脫塔常采用逆流操作，塔內(nèi)裝有填料及分離裝置，以增加氣-液傳質(zhì)面積從而利于氨氣從廢水中解吸，為杜絕二次污染，選擇采用閉環(huán)式連續(xù)吹脫+吸收法進(jìn)行處理。并根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，采用甲醛作為吸收劑吸收吹脫后的氨氣，合成產(chǎn)物為10-40%的烏洛托品。
[0007]吹脫原理:NH4++0H— NH 3+H20 吸收原理:hcho+nh3— (ch 2)6n4+h2o
吹脫工藝:前處理后的氨氮廢水經(jīng)高壓吹脫栗增壓提升至吹脫塔上部水力空化裝置，入口壓為0.2-0.9MPa，經(jīng)水力空化裝置，廢水中絕大部分氨氣實(shí)現(xiàn)氣液分離，在吹脫風(fēng)機(jī)旁路布?xì)庋b置作用下，經(jīng)除霧器后進(jìn)入吸收塔下部。含有少量氨氮的廢水下落均勻分布在填料上，與吹脫風(fēng)機(jī)吹脫氣接觸實(shí)現(xiàn)氣-液傳質(zhì)分離，吹脫氣氣液比為50:1-500:1。廢水落入吹脫塔底部，吹脫塔底部設(shè)計(jì)斜管蜂窩填料，經(jīng)酸液PH值調(diào)節(jié)、沉淀、除砂后排放。
[0008]合成工藝:含氨吹脫氣進(jìn)入吸收塔下部。甲醛溶液經(jīng)霧化裝置霧化后顆粒度在50um以下，與自下而上的氨氣在塔體上部及填料區(qū)接觸，迅速合成烏洛托品。吸收塔底部布置冷卻盤管，當(dāng)烏洛托品溶液質(zhì)量濃度為20-30%時(shí)，排液、精制得烏洛托品產(chǎn)品。烏洛托品溶液質(zhì)量濃度10-40%，首選20-30%。
[0009]閉環(huán)工藝:吸收塔塔頂凈化氣經(jīng)除霧器后返回吹脫風(fēng)機(jī)，作為吹脫氣重新進(jìn)入作循環(huán)，回收合成反應(yīng)過(guò)程中釋放的熱量。
[0010]作為優(yōu)選，所述的廢水pH調(diào)節(jié)槽底部設(shè)有曝氣裝置，曝氣裝置連接曝氣風(fēng)機(jī)，廢水pH調(diào)節(jié)槽上部設(shè)有蒸汽加熱裝置，廢水pH調(diào)節(jié)槽還連接有堿液罐。
[0011]作為優(yōu)選，所述的吹脫塔連接有酸液調(diào)節(jié)閥，吹脫塔、吸收塔底部設(shè)有排液口。
[0012]作為優(yōu)選，所述的吸收塔底部通過(guò)管路、吸收循環(huán)栗連通霧化裝置。
[0013]作為優(yōu)選，所述的廢水pH調(diào)節(jié)槽內(nèi)的pH值為8.5-12.5，同時(shí)通過(guò)蒸汽加熱裝置加熱至 10_50°C。
[0014]作為優(yōu)選，所述的曝氣裝置采用主管與支管形式，其為多孔環(huán)管，其上的氣孔間隔5_50cmo
[0015]作為優(yōu)選，所述的堿液罐內(nèi)的堿液為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鈣的液體，pH值為 9-11。
[0016]作為優(yōu)選，所述的水力空化裝置的廢水入口壓為0.2-0.9Mpa，首選0.3_0.7MPa。經(jīng)水利空化作用后，絕大部分氨氣實(shí)現(xiàn)氣液分離，降低了吹脫氣所需的氣液比，氣液比首選50:1-200:10
[0017]作為優(yōu)選，所述的吹脫填料、吸收填料使用陶粒與輕質(zhì)塑料的填料組合，塑料填料為聚丙烯雪花環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)或多面空心球中一種，陶粒與輕質(zhì)填料的質(zhì)量占比為1:5-1:10。填料使用陶粒+輕質(zhì)塑料填料組合，因陶粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征呈細(xì)密蜂窩狀微孔，對(duì)氣體具有吸附能力，配合孔隙率大、氣液接觸率充分、傳質(zhì)效率高的塑料填料，吹脫效率提升 20-50%
作為優(yōu)選，所述的蜂窩填料為pp、PVC或FRP中的一種。
[0018]作為優(yōu)選，所述的霧化裝置噴出的甲醛溶液霧化顆粒細(xì)度在50um以下，首選20um以下，霧化裝置的霧化噴嘴采用不銹鋼、碳化硅或玻璃鋼中一種，霧化噴嘴的噴射角度在120-150。 。
[0019]作為優(yōu)選，所述的冷卻盤管采用不銹鋼或石墨。
[0020]作為優(yōu)選，所述的吸收塔頂部通過(guò)管路連接吹脫風(fēng)機(jī)。
[0021]因此，本發(fā)明引入水力空化技術(shù)，應(yīng)用其強(qiáng)傳質(zhì)過(guò)程，使氨氣從廢水中實(shí)現(xiàn)氣液分離，旁路布?xì)獯得摻档土藵穸鹊挠绊?，其氨氣脫除率可達(dá)98%以上，一級(jí)吹脫即可實(shí)現(xiàn)氨氮廢水處理效果；通過(guò)對(duì)氨氮吹脫塔填料選型改進(jìn)，進(jìn)一步提高了廢水中剩余氨的吹脫效果。同時(shí)氣液比顯著降低，節(jié)省能耗。塔底廢水氨氮濃度可穩(wěn)定滿足氨氮污水排放標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)氣液接觸特性，采用霧化噴淋幾何級(jí)遞增氣液有效接觸面積，合成速率更快、收率更高?？蓽p少填料使用量，總體降低吸收塔高度，縮小吸收塔直徑，運(yùn)行中能耗更省、費(fèi)用更低；提供了一種氨氮廢水變廢為寶一合成烏洛托品的處理工藝，得到濃度為20-30%的烏洛托品溶液，經(jīng)精制實(shí)現(xiàn)了氨氮廢水的資源化利用；實(shí)現(xiàn)了物料的循環(huán)經(jīng)濟(jì)利用，烏洛托品溶液精制中產(chǎn)生的氨氮廢水可作為原水進(jìn)行處理，最終得到附加值高的烏洛托品產(chǎn)物；采用閉路循環(huán)技術(shù)將吸收塔頂凈化氣循環(huán)作為吹脫氣，有效回收合成反應(yīng)過(guò)程中釋放的熱量，使氨氮吹脫塔總能耗比傳統(tǒng)吹脫技術(shù)大幅降低。同時(shí)閉路循環(huán)消除了二次污染；本氨氮吹脫及合成烏洛托品工藝技術(shù)，即可聯(lián)合運(yùn)作，亦可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要獨(dú)立操作。
【附圖說(shuō)明】
[0022]附圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中零部件、部位及編號(hào):廢水pH調(diào)節(jié)槽1、高壓吹脫栗2、吹脫塔3、除霧器4、水力空化裝置5、布?xì)庋b置6、吹脫填料7、吹脫風(fēng)機(jī)8、蜂窩填料9、吸收塔10、霧化裝置11、吸收填料12、冷卻盤管13、甲醛罐14、曝氣裝置15、曝氣風(fēng)機(jī)16、蒸汽加熱裝置17、堿液罐18、酸液調(diào)節(jié)閥19、吸收循環(huán)栗20、排液口 21。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
[0025]實(shí)施例1:本例的一種高效氨氮吹脫與合成烏洛托品閉環(huán)處理系統(tǒng)，如圖1，包括廢水pH調(diào)節(jié)槽1，廢水pH調(diào)節(jié)槽通過(guò)高壓吹脫栗2連接有吹脫塔3，吹脫塔的上部設(shè)有除霧器4，除霧器下方設(shè)有水力空化裝置5，水力空化裝置的下方設(shè)有布?xì)庋b置6，吹脫塔的中部設(shè)有吹脫填料7，吹脫塔連接吹脫風(fēng)機(jī)8，吹脫塔的下部設(shè)有蜂窩填料9，吹脫塔頂部通過(guò)管路連接有吸收塔10，吸收塔頂部設(shè)有霧化裝置11，霧化裝置的下方設(shè)有吸收填料12，吸收塔下部設(shè)有冷卻盤管13，霧化裝置連接甲醛罐14。廢水pH調(diào)節(jié)槽底部設(shè)有曝氣裝置15，曝氣裝置連接曝氣風(fēng)機(jī)16，廢水pH調(diào)節(jié)槽上部設(shè)有蒸汽加熱裝置17，廢水pH調(diào)節(jié)槽還連接有堿液罐18。吹脫塔連接有酸液調(diào)節(jié)閥19，吹脫塔3、吸收塔10底部設(shè)有排液口 2