专利名称：高分散喷雾除氨塔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种分散法去除溶液中氨氮的分离设备。本实用新型作为一种经济高效的分离单元，可广泛应用于石油化工、化肥、纺织、农药、生物制品等行业的氨氮废水的处理，也可用于市政污水和垃圾渗滤液的处理过程。
背景技术：
传统的氨氮废水处理设备，通常是选择空气或水蒸汽作为气提介质，采用填料塔或板式塔提供气液接触界面，以达到将氨从溶液中脱除的目的。
采用空气吹脱法(即空气气提)的填料塔分离设备，虽可达到部分脱除氨氮的要求，但去除效率低，冬天需将废水提温，否则效率更低；此外由于吹脱法操作气/水比大(通常为3000～4000)，致使吹脱塔顶排除的含氨尾气量大，不利于氨的吸收，通常直接向大气排放，造成二次污染；风压高(500～800mm H2O)，导致能耗高，平均处理一吨废水耗电6～9kW；而且由于气液平衡的限制，吹脱法只能将氨氮脱除到～500mg/l，达不到排放要求。
采用蒸汽气提法(即加热蒸馏)的填料塔或板式塔分离设备，适合于氨氮含量高(通常＞10000mg/l)、流量小的氨氮废水处理，但需消耗蒸汽和冷却水。将30000mg/l的氨氮废水在0.3MPa压力下采用蒸汽气提，制得～10％的氨水，每处理一吨废水耗蒸汽390kg，冷却水20t，若蒸汽价格80元/吨，冷却水价格0.10元/吨计算，则直接成本为33.2元/吨；如要制成液氨，每处理一吨废水还需再耗蒸汽490kg和冷却水25t，仅制得液氨28kg，显然制成液氨更不划算。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种既无填料又无塔盘的高分散喷雾除氨塔，该塔采用高分散元件将氨氮废水进行高度分散处理，大幅度增加液体比表面积，极大地提高了溶解在水中的游离氨从液相中逃逸的速率，以达到溶液中氨氮去除率高、能耗低，设备运行可靠的目的。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种高分散喷雾除氨塔，包括鼓风机或引风机、给水泵、除氨塔塔体和进风分布器，其特征是高分散元件布置在除氨塔塔体内，位于进风分布器的上方，高分散元件由雾化喷嘴和分布水管组成，雾化喷嘴向上或向下设置，通过分布水管和进水管与给水泵相通。
上述高分散喷雾除氨塔，其特征是除氨塔塔体内设置除雾器，高分散元件位于进风分布器的上方和除雾器的下方。
上述高分散喷雾除氨塔，其特征是根据原水及去除率要求，在同一除氨塔中，高分散元件可单层或双层布置。
上述高分散喷雾除氨塔，其特征是高分散元件的雾化喷嘴通过接管与分布水管相连，每支分布水管布置若干个雾化喷嘴。
上述高分散喷雾除氨塔，其特征是采用单级或多级设置，或将后续处理塔与除氨塔塔体叠加布置。形成单级单塔或多级单塔的布置形式，根据需要可多塔串联或并联使用。
上述高分散喷雾除氨塔，其特征是所述除氨塔塔体为立式，或据现场情况采用卧式；当为卧式时，高分散元件位于进风分布器的后方，高分散元件的雾化喷嘴横向放置。
上述高分散喷雾除氨塔，其特征是所述除氨塔塔体为钢结构件，或是混凝土结构件。
本实用新型的优点在于采用高分散元件将含氨氮的溶液进行高度分散，使之成为微小液体颗粒，大大加速了液相中游离氨向气相转移的速率和几率，只需相对少量的空气便可将逸出的氨带走，其氨氮去除机理为液体高度分散进而产生表面化学效应，打破了吹脱法去除效率受气液溶解平衡常数影响的限制，氨氮去除率高，采用多级处理可达到国家排放标准；吹脱法氨氮去除原理是基于溶液的气液平衡，因此必须增加气/水比即加大吹脱空气量以增加气相中惰性气体含量而降低氨的平衡分压，来提高游离氨的转移率。
如加入合适的添加助剂将有助于将含氨氮的溶液进行高度分散，使之成为微小液体颗粒。
本实用新型的另一个显著优点还在于它采用空塔喷雾，整塔阻力小，因而所需空气压力低，加上该塔操作气/水比低，仅为吹脱法的1/3～1/2，因此处理一吨废水(达标排放)仅耗电2～2.5kW，降低了能耗和处理成本。此外，该塔由于采用空塔操作，取消了填料，避免了由于填料锈蚀或老化而产生的沟流和死区，以及铁锈或碎片对管道的阻塞，因此不需要经常维修，具有运行稳定可靠的优点。
附图1是本实用新型实施例1；喷嘴向上一层布置。
附图2是本实用新型实施例2；喷嘴向下一层布置。
附图3是本实用新型实施例3；喷嘴向上二层布置。
附图4是本实用新型实施例4；喷嘴向下二层布置。
附图5是本实用新型实施例5；二级除氨布置。
附图6是本实用新型实施例6；二级除氨布置+吸收。
附图7是本实用新型实施例7；二级除氨布置+排放。
附图8是本实用新型实施例8；引风机。
附图9是本实用新型实施例9；卧式布置1。
附图10是本实用新型实施例10；卧式布置2。
附图11是本实用新型实施例高分散元件结构1示意图。
附图12是本实用新型实施例高分散元件结构2示意图。
图中，风机1，进风分布器2，高分散元件3，除氨塔塔体4，除雾器5，升气管6，吸收塔塔体7，吸收喷头8，放空筒体9，引风机10，11支撑构件，分布水管12，13进水管，雾化喷嘴14。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施实例作进一步的描述。
实施例1、2(参见附图1、附图2和附图11)在废水中氨氮含量不高(＜200mg/l)且流量较小(3～5m3/h)的场合，可采用如附图1的单级单层喷嘴布置的高分散喷雾除氨该塔包括风机1，进风分布器2，高分散元件3，除氨塔塔体4和除雾器5。
废水经进水接管进入高分散元件3，在0.3～0.6MPa压力下，通过分布水管12经雾化喷嘴14喷出，喷嘴方向既可向上布置(附图1)也可向下布置(附图2)；空气经风机1提高风压，从除氨塔下部空气进口管入塔，经进风分布器2均匀分布于塔内并向上流动，将从微小溶液液滴中逸出的气氨迅速带走。塔顶设置除雾器5是为减少液滴带出塔外而设的。
分布水管可布置为树枝状、环状等任何合适的方式。除氨塔塔体4可以是圆筒形或其它任何合适的柱形。
实施例3、4(参见附图3、附图4和附图11)同实施例1，在废水中氨氮含量不高(＜200mg/l)且流量较小(3～5m3/h)的场合，如选用塔体直径较小的除氨塔，则可采用如附图3的单级双层喷嘴布置的高分散喷雾除氨该塔包括风机1，进风分布器2，高分散元件3，除氨塔塔体4和除雾器5。
实施例5(参见附图5和附图11)在废水中氨氮含量较高(1000～5000mg/l)且处理量较大(＞10m3/h)的场合，可采用如附图5的双级双层喷嘴布置的高分散喷雾除氨该塔包括风机1，进风分布器2，高分散元件3，除氨塔塔体4，除雾器5和升气管6。
废水经进水接管进入高分散元件3，在0.3～0.6MPa压力下，通过分布水管12经喷嘴14喷出，喷嘴方向既可向上布置也可向下布置；空气经风机1提高风压，从下部除氨塔的空气进口管入塔，经进风分布器2均匀分布于塔内并向上流动，将从微小溶液液滴中逸出的气氨迅速带走，而后经升气管6进入上部除氨塔。双级除氨塔特别适合于氨氮含量较高且废水处理量较大的场合。升气管6的作用在于让下部塔中的含水气流向上流动，但上部塔的水不能流下来。
实施例6(参见附图6和附图11)同实施例5，在废水中氨氮含量较高(1000～5000mg/l)且处理量较大(＞10m3/h)的场合，而且经二级除氨后气体中的氨含量不适于就地直接排放，此时，可采用如附图6的双级双层喷嘴布置的高分散喷雾除氨+氨吸收塔该塔包括风机1，进风分布器2，高分散元件3，除氨塔塔体4，除雾器5，升气管6，吸收塔塔体7和吸收喷头8。
废水经进水接管进入高分散元件3，在0.3～0.6MPa压力下，通过分布水管12经喷嘴14喷出，喷嘴方向既可向上布置也可向下布置；空气经风机1提高风压，从下部除氨塔的空气进口管入塔，经进风分布器2均匀分布于塔内并向上流动，将从微小溶液液滴中逸出的气氨迅速带走，而后经升气管6进入中部除氨塔。经两极除氨后的空气，再经升气管6进吸收塔，经吸收塔除去氨氮后，尾气直接放空。
实施例7(参见附图7和附图11)本实施例7于实施例6相比，在废水中氨氮含量较高(1000～5000mg/l)且处理量较大(＞10m3/h)的场合，而且经二级除氨后气体中的氨含量可达标直接排放，此时，可采用如附图7的双级双层喷嘴布置的高分散喷雾除氨+放空筒该塔包括风机1，进风分布器2，高分散元件3，除氨塔塔体4，除雾器5，升气管6和放空筒体9。
废水经进水接管进入高分散元件3，在0.3～0.6MPa压力下，通过分布水管12经喷嘴14喷出，喷嘴方向既可向上布置也可向下布置；空气经风机1提高风压，从下部除氨塔的空气进口管入塔，经进风分布器2均匀分布于塔内并向上流动，将从微小溶液液滴中逸出的气氨迅速带走，而后经升气管6进入中部除氨塔。经两极除氨后的空气直接进放空筒排放。
实施例8(参见附图8和附图11)本实例是实施例1的一个特例。本实例适合于废水中氨氮含量不高(＜200mg/l)且流量较小(3～5m3/h)的场合。该高分散喷雾除氨塔包括进风分布器2，高分散元件3，除氨塔塔体4，除雾器5和引风机10。
废水经进水接管进入高分散元件3，在0.3～0.6MPa压力下，通过分布水管12经喷嘴14喷出，喷嘴方向既可向上布置也可向下布置；空气从除氨塔下部空气进口管入塔，经进风分布器2均匀分布于塔内并向上流动，将从微小溶液液滴中逸出的气氨迅速带走，然后经引风机抽引放空。
实施例9、10(参见附图9和附图10)图9和图10是卧式除氨塔的二个实例。本实例适合于废水中氨氮含量不高(＜300mg/l)且流量较小(3～5m3/h)的场合。该高分散喷雾除氨单元，包括进风分布器2，高分散元件3，除氨塔塔体4，除雾器5。
废水经进水接管进入高分散元件3，在0.3～0.6MPa压力下，通过分布水管12经喷嘴14喷出，喷嘴可向上(图9)或侧向(图10)设置；空气经风机升压后，由除氨塔一侧进塔，经进风分布器均匀分布后向前流动，将从微小溶液液滴中逸出的气氨迅速带走，经塔顶除雾器中液滴夹带后排入大气。
权利要求1一种高分散喷雾除氨塔，包括鼓风机或引风机、给水泵、除氨塔塔体和进风分布器，其特征是高分散元件布置在除氨塔塔体内，位于进风分布器的上方，高分散元件由雾化喷嘴和分布水管组成，雾化喷嘴向上或向下设置，通过分布水管和进水管与给水泵相通。
2.如权利要求1所述的高分散喷雾除氨塔，其特征是除氨塔塔体内设置除雾器，高分散元件位于进风分布器的上方和除雾器的下方。
3.如权利要求2所述高分散喷雾除氨塔，其特征是在同一除氨塔中，高分散元件单层或双层或多层布置。
4.如权利要求1或2或3所述高分散喷雾除氨塔，其特征是高分散元件的雾化喷嘴通过接管与分布水管相连，每支分布水管布置若干个雾化喷嘴。
5.如权利要求1或2或3所述高分散喷雾除氨塔，其特征是采用单级或多级设置，或将后续处理塔与除氨塔塔体叠加布置。
6.如权利要求4所述高分散喷雾除氨塔，其特征是采用单级或多级设置，或将后续处理塔与除氨塔塔体叠加布置。
7.如权利要求4所述高分散喷雾除氨塔，其特征是所述除氨塔塔体为立式，或卧式。
8.如权利要求6或7所述高分散喷雾除氨塔，其特征是所述除氨塔塔体为钢结构件，或是混凝土结构件。
专利摘要本实用新型提供了一种既无填料又无塔盘的高分散喷雾除氨塔，包括鼓风机或引风机、给水泵、除氨塔塔体和进风分布器，其特征是高分散元件布置在除氨塔塔体内，位于进风分布器的上方，高分散元件由雾化喷嘴和分布水管组成，雾化喷嘴向上或向下设置，通过分布水管和进水管与给水泵相通。该塔采用高分散元件将氨氮废水进行高度分散处理，大幅度增加液体比表面积，极大地提高了溶解在水中的游离氨从液相中逃逸的速率，以达到溶液中氨氮去除率高、能耗低，设备运行可靠的目的。
文档编号B01D1/16GK2937099SQ20062009744
公开日2007年8月22日 申请日期2006年6月28日 优先权日2006年6月28日
发明者文志敏, 王发坤, 李厚涛, 胡治邠, 刘记华, 张备战, 李国欢, 殷俊, 肖芬 申请人:武汉科梦科技发展有限公司