专利名称：一种多相流旋转泡沫分离装置及其用于处理废水、废气的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用多相流旋转泡沫分离技术与设备在环境工程领域处理废水和废气的工艺。
背景技术：
目前我国所采用的污水处理工艺类型主要有以下几种传统活性污泥处理工艺、 AB工艺、A/0及A2/0工艺、水解-好氧工艺、氧化沟工艺、SBR及其变型工艺、曝气生物滤池工艺、生物接触氧化工艺、氧化塘、BIOLAK及土地处理工艺。随着污水处理事业的发展，已有多种污水处理工艺在我国污水处理厂中得到了应用，其中以A/0、A2/0及其变形工艺、氧化沟、SBR及其变型工艺为主，其它工艺如AB工艺、曝气生物滤池、水解-好氧工艺、生物接触氧化工艺、稳定塘、BIOLAK工艺、湿地处理等污水处理工艺也有一定规模的应用，但无论何种工艺都必须大面积的污水池或湿地，需要加配专用曝气和辅助沉降装置，如果需要添加处理药剂，还需要另配药剂添加和搅拌装置，建设运行费用高、占地面积大、以及排出污泥的二次处理等问题，而且对于高含盐量、高浓度O 600mg/L)的氨氮或复杂有机废水的处理仍无能为力。
国内现有的工业烟气处理主要有麻石薄膜法、喷雾法，以及布袋、静电除尘等工业烟气脱硫除尘处理工艺，能耗高、效率低，或效率高、投资大，尤其面对高温、高湿、高硫、高含尘量的烟气，更是困难重重。发明内容
本发明的目的是克服现有技术上的不足，提供一种多相流旋转泡沫分离技术处理废水废气的工艺。
本发明的技术方案是，一种多相流旋转泡沫分离装置，
在循环槽上装有波管和尾气吸收管，在循环槽内装有气液固三相分离隔板，在波管中装有旋转流喷嘴，在尾气 吸收管内装有工业填料或吸附剂；风机的风管接波管；在循环槽上有液相入口、加料口、排污阀和循环阀，循环泵的进水管接循环阀，出水管接旋转流喷嘴；在循环阀上连接有液相出口阀；在尾气吸收管上有吸收剂加料口和液相副产物出□。
在波管中的旋转流喷嘴设置2个以上。
在尾气吸收管的出口接有引风机。
在循环槽上装有液位计。
一种用多相流旋转泡沫分离装置处理废水的工艺
I)、首先启动风机(8)将空气导入多相流旋转泡沫分离装置的波管，同时关闭循环槽的液相出口阀；
2)、将废水经液相入口(9)送至多相流旋转泡沫分离装置的循环槽，再经循环泵将欲处理的废水送至波管的旋转流喷嘴，与经风机导入的空气直接逆流接触，并控制流量，使气液比在100 500范围，气相压降在30 300mmH20范围内，使之产生高速旋转的泡沫层；
3)、通过循环槽的加料口加入污水处理剂；
4)、开启尾气吸收管的吸收剂加料口和副产物出口，控制液位计(13)的液位在三分之二到四分之三处，取样检测槽内污水的氨氮值，如果未达标，则关闭液相入口，通过循环泵循环处理循环槽内污水，直至达到预定指标，然后开启液相出口阀排出，同时开启液相入口，并使进出口维持流量平衡。
5、一种用多相流旋转泡沫分离装置处理废气的工艺
I)、经引风机将高温废气导入波管，与波管降温段的溢流液膜直接接触，经薄膜蒸发吸收其显热降温；
2)将脱硫脱硝反应液经液相入口送至多相流旋转泡沫分离装置的循环槽，再经循环泵将吸收反应液送至波管的旋转流喷嘴，与降温后的烟气直接逆流接触，并控制流量，使气液比在500 2000范围，气相压降在50 500mmH20范围内，使之产生高速旋转的泡沫层；
3)、通过吸收剂加料口向尾气吸收管加注吸收剂，并打开副产物出口，控制液位计液位在二分之一到三分之二处。
4)被处理的烟气经尾气吸收管完成二次吸收，再经内置捕沫器除沫后进入引风机送入烟囱排放。
本发明具有如下的技术效果，1、常温操作，即可高效完成氨氮吹脱的全过程；2、气液比小(通常不会超过200)，可大幅降低吹脱能耗；3、用于氨氮污水处理，氨的游离与解析过程可同步进行，被吹脱的游离氨能及时得到分离而离开液相，促使反应过程始终向正方向进行，以获得较高的氨氮去除率；4、被吹脱分离的氨能同步回收，且会在尾气吸收管内成预期产品，不会对大气环境造成二次污染；5、本装置集气液固三相流的反应-分离功能在一起，适用于任何气液、液固和气固相之间的反应和分离传质过程，既可用作多相流反应器，也可用作吸收、解析与脱硫、除尘的分离器或结晶 器，并有极高的传质与分离效率；6、配套装置内无任何动部件，也无易产生死角、沟流的内件，不易堵塞，操作稳定；7、采用本工艺，装机容量小，处理成本较低；8、配套装置集多项功能于一体，因此体积小，占地面积少， 项目投资少；9、本项技术对废水中的氨氮含量无上限限制，操作工艺也不受废水中酸碱盐等杂质种类与浓度的限制，适用范围广；10、本工艺与技术设计是开放性的，可与其他任何类型的其他污水与废气处理技术与工艺组合使用，以达到最佳处理效果，实现达标排放，或完成绿色全循环工艺实现真正意义上的“零排放”；11、本工艺与相应的配套设备，亦可用于高温、高硫、高湿、高含尘量的各类工业烟气处理，可集降温、脱硫、除尘于一体，脱硫率可达 90%以上，除尘率可达到99%以上，多级串联则可达到电除尘的效果，而项目投资和能耗则要远低于电除尘。
图1是本发明用于处理废水的多相流旋转泡沫分离装置的结构示意图。
图2是本发明用于处理废气的多相流旋转泡沫分离装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种多相流旋转泡沫分离装置
在循环槽3上装有波管I和尾气吸收管5，在循环槽3内装有气液固三相分离隔板 4，在波管I中装有旋转流喷嘴2，在尾气吸收管5内装有工业填料或吸附剂6 ;风机8的风管接波管I ;在循环槽3上有液相入口 9、加料口 10、排污阀13和循环阀14，循环泵7的进水管接循环阀14，出水管接旋转流喷嘴2 ;在循环阀14上连接有液相出口阀15 ;在尾气吸收管5上有吸收剂加料口 11和液相副产物出口 12，在波管I中的旋转流喷嘴2设置2个以上，可集群使用，或多级装置串联使用，以改变气液两相的接触时间和污水处理量，在循环槽3上装有液位计16。
如图2所示，一种多相流旋转泡沫分离装置
在循环槽3上装有波管I和尾气吸收管5，在循环槽3内装有气液固三相分离隔板 4，在波管I中装有旋转流喷嘴2，在尾气吸收管5内装有工业填料或吸附剂6 ;风机8的风管接波管I ;在循环槽3上有液相入口 9、加料口 10、排污阀13和循环阀14，循环泵7的进水管接循环阀14，出水管接旋转流喷嘴2 ;在循环阀14上连接有液相出口阀15 ;在尾气吸收管5上有吸收剂加料口 11和液相副产物出口 12，在波管I中的旋转流喷嘴2设置2个以上，可集群使用，或多级装置串联使用，以改变气液两相的接触时间和污水处理量，在循环槽3上装有液位计16 ;在尾气吸收管5的出口接有引风机17。
实施例1:
中盐集体株化翔宇项目
水合肼废水项目，日处理量500t/d，
进口氨氮6320mg/L，进口 CODcr 34600mg/L
出口氨氮168mg/L,出口 CODcr 1600mg/L
最终出水流向送总厂污水处理总站，完成终极处理后，达标排放。
I)、首先启动风机8将空气导入多相流旋转泡沫分离装置的波管1，同时关闭循环槽3的液相出口阀15 ；
2)、将污水经液相入口 9送至多相流旋转泡沫分离装置的循环槽3，再经循环泵7将欲处理的废水送至波管I的旋转流喷嘴2，与经风机8导入的空气直接逆流接触，并控制流量，使气液比在100 500范围，气相压降在30 300mmH20范围内，使之产生高速旋转的泡沫层；
3)、通过循环槽的加料口 10加入污水处理剂强氧化剂降解水合肼；
4)、开启尾气吸收管5的吸收剂加料口 11和副产物出口 12，控制液位计13的液位在三分之二到四分之三处，取样检测槽内污水的氨氮值，如果未达标，则关闭液相入口 9，通过循环泵7循环处理循环槽3内污水，直至达到预定指标，然后开启液相出口阀15排出，同时开启液相入口 9，并使进出口维持流量平衡。
采用三级多相流旋转泡沫分离装置对污水进行吹脱，待游离氨吹脱至1580mg/L 以下合格后，经微解泵送至微电解塔，以完成污水脱色和COD的深度处理工艺，使COD降至 8000mg/L以下。出微电解塔的污水进入循环池，再经第二级多相流旋转泡沫分离装置的波管吹脱氨氮至500mg/L、C0D降至3200mg/L以下，出口液相经循环泵送至第三级多相流旋转泡沫分离装置的波管继续吹脱剩余氨氮，达到预期目标200mgL、COD降至1800mg/L后送至总厂的污水处理总站做最后综合处理后，达标排放。
实施例2
衡阳海联盐卤化工项目
制碱废液全循环项目，日处理量900t/d，脱氨温度74°C
进口废液组成
NaHCO3 10. 12gL, NaCl :64. 26g/L, Na2SO4 :20. 84g/L,
NH4HCO3 :74. 66gL, NH4Cl :187. 48g/L ；
出口废液组成
NaHCO3 :9. 28gL, NaCl :64. 15gL, Na2SO4 :20. 72gL,NH4HCO3 :11. 92gL, NH4Cl :184. 38gL ；
废料液经污水送至换热器升温至预期温度，以分解出料液中的C2O和游离氨，然后再送至第一级并联的多相流旋转泡沫分离装置吹脱，使NH4HCO3的含量降至30%以下，合格后经料液泵送至第二级多相流旋转泡沫分离装置吹脱，使NH4HCO3的含量降至10%以下，否则经循环泵送至第二级多相流旋转泡沫分离装置循环处理。第二级多相流旋转泡沫分离装置的出口液相再经料液泵送至第三级多相流旋转泡沫分离装置的波管继续吹脱剩余氨氮， 达到预期目标NH4HCO3的含量降至5%以下后，经料液泵送至氯化铵车间蒸发浓缩后作为副产品。各级被吹脱的游离氨和CO2在尾气管中用来自盐水槽的无氨盐水吸收后又还原为 NH4HCO3，并单独收集在盐水槽中，再经盐水泵送回制碱车间作为原料，完成制碱废液处理的全循环操作工艺。
实施例3
长沙胜溪锰业项目
电解锰废水日处理量120t/d，工艺设计三级单管吹脱+海泡石吸附
进口氨氮3260mg/L,吸氨塔出口氨水滴度29. 2tt
出口氨氮一级 689mg/L, 二级366mg/L,三级105mg/L ；
海泡石吸附塔出口 12. 8mg/L。
排至污水池的污水经循环泵送至第一级并联的多相流旋转泡沫分离装置交替、间歇吹脱，同时控制PH值在11左右。待游离氨吹脱至800mg/L以下后，经料液泵送至第二级并联多相流旋转泡沫分离装置吹脱氨氮至150mg/L以下，再经料液泵送至海泡石吸附塔吸附剩余氨氮，达到预期目标15mg/L以下后达标排放。吸附塔中的海泡石可经用净水反冲洗后再生，冲洗水排至污水池。
实施例4
江西科嵘公司高温、高湿、高尘烟气除尘处理项目
烟气处理量50000m3/h，设计工艺二级双管+前置降温
烟气温度160(TC，含尘量24200mg/m3，
出口烟气温度48°C，含尘量148. 2mg/m3,除尘率99. 4%
采用二级多相流旋转泡沫分离装置对烟气进行吹脱。
I)、经引风机8将来自冶炼窑炉的窑炉的约2000°C的高温烟气导入多相流旋转泡沫分离装置的波管1，与波管I降温段的溢流液膜直接接触，经薄膜蒸发吸收其显热降温；
2)将脱硫脱硝反应液经液相入口 9送至多相流旋转泡沫分离装置的循环槽3，再经循环泵7将吸收反应液送至波管I的旋转流喷嘴2，与降温后的烟气直接逆流接触，并控制流量，使气液比在500 2000范围，气相压降在50 500mmH20范围内，使之产生高速旋转的泡沫层；
3)、通过吸收剂加料口 10向尾气吸收管5加注吸收剂，并打开副产物出口 12，控制液位计13液位在二分之一到三分之二处。
4)被处理的烟气经尾气吸收管5完成二次吸收，再经内置捕沫器除沫后进入引风机17送入烟囱排放。
来自冶炼窑炉的窑炉的约2000°C的高温烟气经第一级多相流旋转泡沫分离装置的波管降温段再冷却后与旋转驻波的泡沫层接触，使烟气含尘量降至2500mg/m3以下，再经尾气管二次除尘，使烟气含尘量降至800mg/m3以下，然后经引风机再导入第二级多相流旋转泡沫分离装置，使烟气含尘量降至200mg/m3以下，完成最后达标排放的任务，二级多相流旋转泡沫除尘系统的综合除尘率可达到99%以上。由第二级多相流旋转泡沫分离装置尾气管出来的达标烟气，经汽水分离塔除去液相雾沫后，通过引风机直接 送至烟 排放。
权利要求
1.一种多相流旋转泡沫分离装置，其特征在于 在循环槽(3)上装有波管(I)和尾气吸收管(5)，在循环槽(3)内装有气液固三相分离隔板(4)，在波管(I)中装有旋转流喷嘴(2)，在尾气吸收管(5)内装有工业填料或吸附齐U(6);风机(8)的风管接波管(I);在循环槽(3)上有液相入口(9)、加料口(10)、排污阀(13)和循环阀(14)，循环泵(7)的进水管接循环阀(14)，出水管接旋转流喷嘴(2);在循环阀(14)上连接有液相出口阀(15);在尾气吸收管(5)上有吸收剂加料口(11)和液相副产物出口(12)。
2.根据权利要求1所述的一种多相流旋转泡沫分离装置，其特征在于在波管(I)中的旋转流喷嘴(2)设置I个以上。
3.根据权利要求1所述的一种多相流旋转泡沫分离装置，其特征在于在尾气吸收管(5)的出口接有引风机(17)。
4.根据权利要求1所述的一种多相流旋转泡沫分离装置，其特征在于在循环槽(3)上装有液位计(16)。
5.一种用多相流旋转泡沫分离装置处理废水的工艺，其特征在于 1)、首先启动鼓风机(8)将空气送入多相流旋转泡沫分离装置的波管(1)，同时关闭循环槽(3)的液相出口阀(15)； 2)、将废水经液相入口(9)送至多相流旋转泡沫分离装置的循环槽(3)，再经循环泵(7)将欲处理的废水送至波管(I)的旋转流喷嘴(2)，与经风机(8)送入的空气直接逆流接触，并控制流量，使气液比在100 500范围，气相压降在30 300mmH20范围内，使之产生高速旋转的泡沫层； 3)、通过循环槽的加料口(10)加入污水处理剂； 4)、开启尾气吸收管(5)的吸收剂加料口(11)和副产物出口( 12)，控制液位计(13)的液位在三分之二到四分之三处，取样检测槽内污水的氨氮值，如果未达标，则关闭液相入口(9)，通过循环泵(7)循环处理循环槽(3)内污水，直至达到预定指标，然后开启液相出口阀(15 )排出，同时开启液相入口( 9 )，并使进出口维持流量平衡。
6.一种用多相流旋转泡沫分离装置处理废气的工艺，其特征在于 1)、经引风机(8)将高温废气导入多相流旋转泡沫分离装置的波管(1)，与波管(I)降温段的溢流液膜直接接触，经薄膜蒸发吸收其显热降温； 2)将脱硫脱硝反应液经液相入口(9)送至多相流旋转泡沫分离装置的循环槽(3)，再经循环泵(7)将吸收反应液送至波管(I)的旋转流喷嘴(2)，与降温后的烟气直接逆流接触，并控制流量，使气液比在500 2000范围，气相压降在50 500mmH20范围内，使之产生高速旋转的泡沫层； 3)、通过吸收剂加料口(11)向尾气吸收管(5)加注吸收剂，并打开副产物出口(12)，控制液位计(13)液位在二分之一到三分之二处。
4)被处理的烟气经尾气吸收管(5)完成二次吸收，再经尾气吸收管(5)除沫后进入引风机(8)送入烟囱(17)排放。
全文摘要
本发明公开了一种多相流旋转泡沫分离装置及其用于处理废水、废气的工艺。本发明用于高氨氮污水处理，可替代常规的好氧曝气、汽提与吹脱等工艺，其上限浓度可不受限制，氨氮去除率可达到95%以上，CODcr的去除率可达到98%以上，装置本身兼有氨氮游离反应、吹脱和氨回收等多项功能，易于配套完成高氨氮废液的全循环操作，实现真正意义上的“零排放”；用于高温、高硫、高湿、高含尘量的各类工业烟气处理，可集降温、脱硫、除尘于一体，脱硫率可达90%以上，除尘率可达到99%以上，多级串联则可达到电除尘的效果，而项目投资和能耗则要远低于电除尘。
文档编号B01D53/78GK102992418SQ201210483620
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月25日 优先权日2012年11月25日
发明者周大军, 赵满秀, 颜伟炜 申请人:湖南科鹰特种环保设备技术有限公司