专利名称：循环溶气脱氨塔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及污水处理系统中氨气脱除塔的改进。
二背景技术：
目前高浓度氨氮废水来源甚广且排放量大，如化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等均产生大量高浓度氨氮废水。大量氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化、造成水体黑臭，而且将增加给水处理的难度和成本，甚至对人群及生物产生毒害作用。因此，氨氮废水对环境的影响已引起环保领域和全球范围的重视，近年来，国内外对氨氮废水处理方面开展了较多的研究。目前，空气吹脱因其设备简单、操作方便，而被广泛应用于化肥厂废水、垃圾渗滤液、石化、炼油厂等含氨氮废水的处理。但是传统的吹脱法对氨氮的去除率仅在70%左右，能耗大，成本高，工业化难度大。
三
实用新型内容本实用新型实用新型的目的在于克服上述已有技术的不足，在传统氨气脱除塔内增设循环溶气设备；提供一种脱氮效率高、能耗低、设备简单、运行管理方便的新型脱氨设备。本实用新型技术方案是循环溶气脱氨塔，包括主体脱氨塔、塔内水槽和循环水释放器；其特征在于设有循环溶气设备，所述循环溶气设备包括溶气泵，在溶气泵的吸入口设有负压气体吸入口，溶气泵由管道连接于塔内水槽和循环水释放器之间。本实用新型无需采用空气压缩机和大气喷射器。 溶气泵通过高速旋转的泵叶轮将液体与气体混合搅拌，无需搅拌器和混合器。进一步的，溶气泵采用叶轮泵，即循环溶气设备中溶气泵也叫做气液混合泵，进一步的，另设有与溶气泵匹配计量的空气流量计，也可包括其它仪表及管道阀门等；亦可设进出口阀门。循环溶气设备的引入，增大气液传质界面，实现液相内脱氨，并可以循环处理。同时空气的引入，实现了空气氧化脱氨。本实用新型较之普通脱氨塔增设了溶气设备，向液相中引入气泡，在液相内部形成无数个气液传质界面。(在溶气设备的作用下切割为微米级甚至是纳米级，无数个微气泡与水混合，实现氨水内部无数的气液传质界面)。气泡内氨分压低于液相中的氨分压，根据亨利定律可知，液相中氨向气泡内转移，实现了液相内部脱氨。较之普通脱氨塔增设了溶气设备，向液相中引入气泡，在液相内部形成无数个气液传质界面。气泡内的氧分压高于液相中的氧分压，根据亨利定律可知，气泡内的氧向液相转移，可实现液相内部空气氧化脱氨。本实用新型改进传统脱氨塔的单一气液传质界面为内外双气液传质界面。根据亨利定律可知，在气体和液体的交界面的两侧，分别存在一层气膜和水膜，在气液两相界面上，两相的浓度总是一个动态的平衡，当气相分压大于液相，气体从气相向液相转移；当液相分压大于气相，气体从液相向气相转移。可见，传质界面的大小直接影响传质量，本实用新型在传统氨气脱除塔内增设溶气设备，将空气吸入水中，并在溶气设备的作用下切割为微米级甚至是纳米级，无数个微气泡与水混合，实现氨水内部无数的气液传质界面。溶气设备吸入的是新鲜空气，则微气泡内的氨分压远远低于氨水的氨分压。根据亨利定律可知，氨水中的游离氨不断的向气泡内转移，直至两相氨分压达到平衡状态，当氨水在塔顶释放的瞬间，微气泡从氨水中迅速逸出，破裂，气泡内氨气进入气相被塔内的气流带走，完成内脱氨过程。而氨水在塔顶以雾状形式喷射而下，形成无数的小液滴，液滴与塔内空气之间形成无数的气液传质界面，塔内自下而上的是新鲜空气，空气中的氨分压低于小液滴内的氨分压，根据亨利定律可知，液滴内的氨气向气相转移同时被带走，完成外脱氨过程。本实用新型的有益效果是无需采用空气压缩机和大气喷射器。溶气泵采用叶轮泵，高速旋转的泵叶轮将液体与气体混合搅拌，无需搅拌器和混合器。由于泵内的加压混合，气体与液体充分溶解，无需大型加压溶气罐或昂贵的反应塔即可制取高度溶解液，串联使用可以增加吸气量。出色的气液雾化效果，微细气泡，可使水体瞬间变成白雾，克服传统供气设备气泡大、容易汇聚、上升速度快、在水中停留时间短的弊端，迅速达到饱和溶氧态，节约能耗。本实用新型较之普通脱氨塔增设了循环系统，可以循环处理，减少串联运行的设备数量，提高单台设备处理效率。较之普通脱氨塔无需填料，能力损失减少。本实用新型是一种水处理行业的脱氨设备，是对传统氨气脱除塔的一种改进。不仅增加液相内部气液传质界面，增大了氨气从液相向气相的转移量，提高了物化脱氨效率，又实现了空气氧化脱氨。同时，循环溶气泵的引入使得脱氨塔实现了循环处理功能，减少了脱氨塔的级数，降低了工程投资、节省了占地。在循环溶气脱氨塔内无填料，又降低了能量损失。循环溶气脱氨塔是一种节能高效的脱氨设备。
四
图1是本用新型的结构示意图。
五具体实施方式
参照图1，具体实施例如下图1所示为循环溶气脱氨塔的示意图。图中进料泵1、循环溶气脱氨塔2、循环溶气设备中溶气泵3、循环水释放器4、水槽5、离心风机6、碱加药设备7、除雾器8。本实用新型使用的循环溶气设备由溶气泵、空气流量计、进出口阀门等构成。溶气泵也叫做气液混合泵，在泵的吸入口利用负压作用吸入气体，无需采用空气压缩机和大气喷射器。高速旋转的泵叶轮将液体与气体混合搅拌，无需搅拌器和混合器。由于泵内的加压混合，气体与液体充分溶解，无需大型加压溶气罐或昂贵的反应塔即可制取高度溶解液，串联使用可以增加吸气量。出色的气液雾化效果，微细气泡，可使水体瞬间变成白雾，克服传统供气设备气泡大、容易汇聚、上升速度快、在水中停留时间短的弊端，迅速达到饱和溶氧态，节约能耗。试验流程如图1所示，氨水通过进料泵I打入循环溶气脱氨塔2的水槽5中，开启循环溶气设备3，氨水中鼓入微气泡后被打入塔顶循环水释放器4，经过循环水释放器氨水呈雾状喷射而下，微气泡和游离氨瞬间从液相中解析，微气泡内氨气在气泡破裂时逸出，液相中解析的氨气和微气泡破裂而出的氨气被自下而上的空气流带至塔外，初步脱氨后的水在自重的作用下降落至水槽5，水槽5内设导流板，氨水流至循环区完成一个脱氨过程。循环区的氨水经循环泵再次提升至塔顶进行第二次脱氨过程，如此循环处理至氨氮达到排放要求后排放。具体实施过程中的进水参数为氨水500L，NH3-N浓度为20000mg/l，溶气泵(20%)2mVh，pH=10. 5，温度常温(25°C )，处理时间2h。本实用新型实用新型的主要技术参数见表I。表I循环溶气脱氨塔主要技术参数
权利要求1.循环溶气脱氨塔，包括主体脱氨塔、塔内水槽和循环水释放器；其特征在于设有循环溶气设备，所述循环溶气设备包括溶气泵，在溶气泵的吸入口设有负压气体吸入口，溶气泵由管道连接于塔内水槽和循环水释放器之间。
2.根据权利要求1所述的循环溶气脱氨塔，其特征在于设有与溶气泵匹配的空气流量计。
专利摘要本实用新型公开了循环溶气脱氨塔，包括主体脱氨塔、塔内水槽和循环水释放器；设有循环溶气设备，所述循环溶气设备包括溶气泵，在溶气泵的吸入口设有负压气体吸入口，溶气泵由管道连接于塔内水槽和循环水释放器之间。本实用新型无需采用空气压缩机和大气喷射器。溶气泵通过高速旋转的泵叶轮将液体与气体混合搅拌，无需搅拌器和混合器。本实用新型是对传统氨气脱除塔的一种改进。不仅增加液相内部气液传质界面，增大了氨气从液相向气相的转移量，提高了物化脱氨效率，又实现了空气氧化脱氨。同时，循环溶气泵的引入使得脱氨塔实现了循环处理功能，减少了脱氨塔的级数，降低了工程投资、节省了占地。
文档编号C02F1/24GK202880952SQ20122061001
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者韩金华, 袁劲梅, 高占平 申请人:南京中电环保股份有限公司