例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0031]实施例:
[0032]如图1所示，箭头表示水流方向，水流必须按箭头方向流动，不能逆箭头方向流动。
[0033]本发明溶气膜脱氨的设备包括膜脱氨循环槽、溶气泵、溶气膜脱氨膜组件、氨回收系统和流体流向切换阀，所述的膜脱氨循环槽与所述的溶气脱氨膜组件通过溶气泵形成一个循环回路，所述的溶气泵与所述的膜脱氨循环槽连接，所述的溶气膜脱氨膜组件与所述的氨回收系统连，所述的流体流向切换阀一和流体流向切换阀二用来调节和控制废水液体流向与流量。
[0034]所述的膜脱氨循环槽、溶气膜脱氨膜组件、溶气泵之间通过水管连接，即图中细实线所示。所述的溶气膜脱氨膜组件还通过真空管路(图中虚线所示)与氨回收系统相连接。所述的膜脱氨循环槽与溶气膜脱氨膜组件之间设置有流体流向切换阀一、所述的膜脱氨循环槽与溶气膜脱氨膜组件之间由溶气泵进行流体传输。所述的溶气膜脱氨膜组件为中空膜组件，组件内设有疏水微孔膜。
[0035]工作时，溶气膜脱氨组件通过疏水膜将含氨溶气废水与真空系统隔开。含氨废水预先用NaOH将溶液pH调至9?11，经过5?20微米的过滤器预处理后进入膜脱氨循环槽，溶气泵将含氨废水与空气进行充分混合，形成气水溶气量体积比比小于8%的溶气水，并泵入溶气膜脱氨组件，经溶气膜脱氨组件脱氨后又返回膜脱氨循环槽。通过流体流向切换阀一与流体流向切换阀二控制脱氨后的废水流向。当含铵废水脱氨率低于设定值时，流体流向切换阀一开启，流体流向切换阀二关闭，含铵废水始终在膜脱氨循环槽与溶气膜脱氨组件间循环脱氨；当含铵废水脱氨率达到设定值时，流体流向切换阀一关闭，流体流向切换阀二开启。脱氨后的废水进入后续深度处理工序。另外溶气膜脱氨组件与氨回收系统相连接，将脱除的氨气收集并回收利用。
[0036]实施实例I
[0037]某含NH4Cl废水氨氮浓度为1200mg/L，溶液pH值为8.6，先用0.1M的NaOH溶液调节PH值始终为10.0，经过5 μ m过滤器过滤之后，利用恒温槽保证溶液温度始终保持40°C左右，控制溶气膜脱氨循环系统液体流速为0.lm/s，设置真空泵真空度为90kPa。此处，溶气膜脱氨膜组件选用实验室自制聚丙烯中空纤维膜组件，孔隙率40%，膜丝内外径分别是0.22mm/0.30mm，膜孔径是0.02-0.08 μ m，膜丝有效长度10mm，膜组件有效膜面积是0.18m2。利用溶气泵在废水与膜丝表面接触之前预先溶气形成含3%空气的溶气水，调节溶气泵各仪表读数为:压力表:0.3MPa，真空表:0.0lMPa，液体流量计:30L/h。利用这种空气吹脱法与真空膜脱氨集成工艺处理此种氨氮废水16L，经过22小时后脱除效率达到74%，而没有加溶气泵的常规真空膜脱氨处理16L水需要33小时可以达到一样的效率，新方法大大的缩短了处理时间，从而提高了高氨氮废水氨氮脱除的效率。
[0038]实施实例2
[0039]某废水氨氮浓度为3200mg/L左右，水温52°C，pH为6.7，采用溶气膜脱氨法进行脱氨处理。
[0040]首先用40% NaOH溶液调节废水pH为11.0，控制水温50°C，引40L废水到膜脱氨循环槽。经10 μ m过滤器过滤之后，控制溶气泵溶气量为5%，形成溶气水，再泵入溶气膜脱氨组件。膜组件采用聚丙烯脱气膜组件，此种膜组件有着很大的比表面积。膜丝内/外径为0.3mm/0.22mm，孔径0.04-0.06 μ m，孔隙率40 %，膜表面积为0.9m2。真空度设置为_95kPa，液体流速0.lm/s,调节溶气泵各仪表读数为:压力表:0.2MPa，真空表:0.03MPa气水体积比为5%，液体流量计:30L/h。溶气膜脱氨系统运行9h后，检测到废水中残留氨氮浓度为378mg/Lo继续运行5h，氨氮浓度降低至45mg/L。而采用同样的试验工艺参数，真空膜脱氨系统运行9h后，废水中氨氮浓度值为1227mg/l，继续运行5h，氨氮值降为1035mg/l。实验证明，采用溶气膜脱氨可明显提高膜脱氨效率。
[0041]上述实例表明，本发明的溶气膜脱氨设备及方法与传统的膜脱氨工艺相比，不仅具有较高的脱氨效率，而且操作简单、节省了运行时间，减少了运行成本，具有较好的经济效益。
【主权项】
1.一种溶气膜脱氨的设备，其特征在于，该设备包括:膜脱氨循环槽、溶气泵、溶气膜脱氨膜组件、氨回收系统和流体流向切换阀， 其中，所述的膜脱氨循环槽与所述的溶气脱氨膜组件通过水管管道与所述的溶气泵连接形成一个循环回路组件； 所述的溶气膜脱氨膜组件与所述的氨回收系统通过真空管道系统连接； 所述的膜脱氨循环槽与溶气膜脱氨膜组件之间设置有流体流向切换阀一； 所述的溶气膜脱氨膜组件与经脱氨处理后的废水出口之间的设置有流体流向切换阀--O
2.根据权利要求1所述的溶气膜脱氨的设备，其特征在于，所述的溶气膜脱氨膜组件为中空膜组件，该中空膜组件内设有疏水微孔膜，所述的疏水微孔膜将含氨溶气废水与所述的真空管道系统隔开。
3.基于权利要求1或2所述设备的溶气膜脱氨的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: 1)将待处理的含铵废水预先用NaOH将pH调至9?11，然后经过孔径为5?20微米的过滤器预处理后进入膜脱氨循环槽； 2)在溶气泵作用下将膜脱氨循环槽的含铵废水与空气进行充分混合，形成气水体积比小于8%的溶气水； 3)溶气泵将溶气水泵入溶气膜脱氨膜组件后，调整溶气膜脱氨膜组中的真空度为0.08?0.090Mpa、pH值为9?11、温度为30?50°C，进行溶气膜脱氨3?5小时，溶气水通过带有疏水微孔膜的中空膜组件内侧，在真空泵的作用下，含氨的气泡跨过膜界面，完成脱氨过程，得到真空脱除的氨气和处理过的含铵废水； 4)得到的真空脱除的氨气经氨回收系统回收利用，同时处理过的含铵废水在流体流向切换阀和溶气泵的控制下返回膜脱氨循环槽后再通过溶气泵泵入溶气膜脱氨膜组件进行循环处理，直至废水中氨氮值低于预设值。
4.根据权利要求3所述的溶气膜脱氨的方法，其特征在于，所述的疏水微孔膜孔径为0.02?0.08 μ m，疏水微孔膜的膜壁厚< 0.5mm。
5.根据权利要求3所述的溶气膜脱氨的方法，其特征在于，所述的疏水微孔膜为疏水性聚丙烯、聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯中空纤维脱气膜。
【专利摘要】本发明为一种溶气膜脱氨的设备及方法，属于废水脱氨技术领域。该方法为含铵废水预先用NaOH将溶液pH调至9～11，经过5～20微米的过滤器预处理后进入膜脱氨循环槽，溶气泵将含铵废水与空气进行充分混合，形成气水溶气量体积比小于8％的溶气水，并泵入溶气膜脱氨组件，经溶气膜脱氨组件脱氨后又返回膜脱氨循环槽，通过流体流向切换阀一与流体流向切换阀二控制脱氨后的废水流向。溶气膜脱氨组件与氨回收系统相连接，将脱除的氨气收集并回收利用。本发明与传统的膜脱氨工艺相比可以显著提高氨氮废水的真空脱氨效率，适用于处理低、高氨氮废水的，而且本发明工艺具有操作简单、占地面积小、易模块化设计等优点。
【IPC分类】C02F1-44, C02F9-04, C02F1-20
【公开号】CN104817128
【申请号】CN201510182112
【发明人】王军, 李权耕, 张勇
【申请人】中国科学院生态环境研究中心
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月17日