专利名称：废水吹脱、吸收净化塔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种废水吹脱、吸收净化塔，涉及化工设备技术领域。适用于废水中含有高浓度氨氮，二氧化碳等的吹脱、吸收净化，尤其适用于高浓度氨氮的垃圾渗滤液的前处理。
背景技术：
目前，我国城市垃圾的处理基本上是填埋处理，填埋场垃圾渗滤液的处理是填埋场设计、运行和管理中需要迫切解决的问题。由于垃圾渗滤液水质变化大，有机物和氨氮浓度高，可生化性较差，其处理一直没有得到很好的解决。
垃圾渗滤液的处理一般采用物理化学方法和生物化学方法。物理化学方法因其处理成本较高，不适于大水量的垃圾渗滤液的处理，而生物化学方法在垃圾渗滤液的处理过程中，只有在高效除去氨氮后，才能保证后续生化处理的正常进行。
现有技术中，垃圾渗滤液中的高浓度氨去除方法主要有吹脱法、折点加氯法和离子交换法。
吹脱法的工艺易于控制，可以达到所需的去除率不受毒性物质的影响，去除率高，但对过程控制要求严格。
折点加氯法能氧化所有的氨氮，具有易调节、占地少、不受温度影响、初投资少等优点，但其可能产生许多氯残余物，对PH变化敏感，运行费高，产生三氯甲烷前体物，操作要求严格。
离子交换法产生的气态氮可以回收，能达到总氮标准，易于控制，但有机物可能造成树脂粘结，产生大量其他阳离子会减少氮的去除能力，初投资、运行费高，操作技术要求高。
通过几种技术比较，采用吹脱法总体上可以达到最佳的效果。现有废水净化吹脱吸收塔一般由吹脱系统和吸收系统两部分组成，其中吹脱系统由法兰尼龙丝网、喷头、吹脱塔及搭座、溅水条及边框、分水器、支撑环、温度计观察孔、鼓风机及底座、风门、溢流管排水管构成；吸收系统由吸收塔及塔座，耐酸(碱)瓷环、筛板、酸(碱)池和气孔，耐酸(碱)泵及阀门构成。这种吹脱塔用的填料一般是木材，或者瓷质制成溅水条，或是环状乱堆的填料，其横截面的结构有的制成三角形，有的制成圆管形，有的制成矩形，在一个横截面上只能形成一个水滴，存在着气-液接触界面小，不易使溅水条形成水滴，而且空气阻力大，影响吹脱效率的提高，同时，还存在着吹脱装置复杂、气水比大、噪声大、能耗高及氨氮去除率低的缺陷且木材易被腐蚀，面瓷质又笨重的问题，给用户带来安装，清洗，更换都有很大的困难。
发明内容
本实用新型提供了一种废水吹脱、吸收净化塔，该塔可降低气水比和处理成本，提高氨氮去除率，可用于大处理量高浓度氨氮废水的连续处理。通过氨吹脱，可减少氨对后继生化处理的毒性，配合后继硝化反硝化脱氮，实现氨氮的达标排放。
一种废水吹脱、吸收净化塔，包括吹脱塔和吸收塔，所述的吹脱塔包括吹脱塔体及设置于吹脱塔体上的渗滤液喷淋管、出水管、空气进气管、出气口和吹脱塔体下方的裙坐，吹脱塔体内部自上而下依次布置有填料塔体、除雾器压块、丝网除雾器、丝网支撑架、液体初始分布板、液体初始分布器、上层填料层、液体再分布器、下层填料层，所述的渗滤液喷淋管与液体初始分布器相连；所述的吸收塔自上而下包括出气口、除雾板、填料层、支架和进气口，所述的吹脱塔的出气口与吸收塔的进气口相连。
所述的填料层采用塑料鲍尔环填料。
所述的液体初始分布器和液体再分布器可以是排管式液体分布器、多级槽式液体分布器、盘式液体分布器、喷射式液体分布器中的一种，材质可以是碳钢或不锈钢。
所述的上层填料层和下层填料层是规整填料，材质是塑料。
所述的上、下填料层上端于吹脱塔体上设有投料管；下层填料层的两端设有栅板。
本实用新型的工作原理是废水从通过渗滤液喷淋管进入吹脱塔内，经塔内的液体初始分布器进行初始分布，落入上层填料层，再经液体收集再分布器进行重新分布，落入下层填料层，最后从塔底的出水管流出。同时，空气由鼓风机从进气管鼓入吹脱塔内，经气体分布器分布向上进入下层填料层，再经液体收集再分布器进入上层填料层，通过液体分布器从塔顶的出气口排出后通过吸收塔的进气口进入吸收塔内，经过填料层吸收处理，外排，进入处理系统中的下一道工序。在上述过程中，垃圾渗滤液在填料表面形成均匀液膜，气液逆向流动，空气和渗滤液在填料表面接触并不断更新，使渗滤液中的氨不断地释放到空气中，实现氨的吹脱。
在本实用新型中，吹脱塔采用塑料鲍尔环作为填料，可使风机的功率成倍下降，操作费用低，并且填料效率高，通量大，其分离效率随操作负荷的变化在很大的一段操作范围内能保持相当的稳定，整个塔的操作负荷范围宽，操作弹性大，在相同的处理量下可使塔径减小，塔高降低。
选用的空气分布器是直管挡板式、多孔直管式、切向号角式、单切或双切向环流式、叶片式、喷射式气体分布器中的一种，结构型式可根据工艺条件选定，材质可以是碳钢或不锈钢，具有气相均布性能好，进口阻力小，所占空间小，结构简单等特点。
本实用新型采用新型填料以及高性能的空气和液体分布器进行布气、布水的基础上，经过工艺计算，确定了氨吹脱塔工业化运行的合适气水比，气水比＜3000，比国内现有的氨吹脱塔运行时4500-6000的气水比下降了40％左右，大大节省了设备投资费用和动力费用，能耗低，降低了废水处理成本，提高了垃圾渗滤液中氨氮的去除率，其氨氮去除率可达90％以上，实现了大批量工业化处理氨氮废水的连续操作。由于本实用新型选用的液体分布器和空气分布器在塔内占位低，节省了塔内空间，使液体和气体分布良好，增加了气液接触面积，阻力小，压降低，不易堵塞，操作弹性大。
图1为本实用新型的结构示意图。
其中，1-吹脱塔体；2-出气口；3-填料塔体；4-除雾器压块；5-丝网除雾器；6-丝网支撑架；7-喷淋管；8-液体初始分布板；9-液体初始分布器；10、16-投料管；11-塑料鲍尔环；12-上层填料层；13、18-人孔；14、19-栅板；15-液体再分布器；17-下层填料层；20-进气口；21-裙坐；22-出水管；23-连接通道；24-出气口；25-除雾板；26-填料层；27-支架；28-进气口
具体实施方式
如图1所示，一种废水吹脱、吸收净化塔，包括吹脱塔和吸收塔，吹脱塔包括吹脱塔体1及设置于吹脱塔体1上的渗滤液喷淋管7、出水管22、空气进气口20、出气口2和吹脱塔体1下方的裙坐21，吹脱塔体1内部自上而下依次布置有填料塔体3、除雾器压块4、丝网除雾器5、丝网支撑架6、液体初始分布板8、液体初始分布器9、上层填料层12、液体再分布器15、下层填料层17，渗滤液喷淋管7与液体初始分布器9相连；吸收塔自上而下包括出气口24、除雾板25、填料层26、支架27和进气口28，吹脱塔的出气口2通过连接通道23与吸收塔的进气口28相连。填料层12、17、26采用塑料鲍尔环填料11。
其中，吹脱塔塔体的直径可根据废水处理量的大小决定，材质可以是碳钢、不锈钢、复合钢板或碳钢衬胶。
液体初始分布器9和液体再分布器15根据不同的工艺可以是排管式液体分布器、多级槽式液体分布器、盘式液体分布器、喷射式液体分布器中的一种，材质可以是碳钢或不锈钢。
采用的填料为塑料鲍尔环11，可使风机的功率成倍下降，操作费用低，并且填料效率高，通量大，其分离效率随操作负荷的变化在很大的一段操作范围内能保持相当的稳定，整个塔的操作负荷范围宽，操作弹性大，在相同的处理量下可使塔径减小，塔高降低。
上、下层填料层12、17上端于吹脱塔塔体1上设有投料管10、16；下层填料层17的两端设有栅板14、19。
本实用新型的工作过程如下废水从通过渗滤液喷淋管7进入吹脱塔内，落入上层填料层12，经液体初始分布器9落入下层填料层17，最后从塔底的出水管22流出。同时，空气由鼓风机从进气口20鼓入吹脱塔内，向上进入下层填料层17，再经液体再分布器14进入上层填料层12，通过液体初始分布器9，从塔顶的出气口2排出后通过吸收塔的进气口28进入吸收塔内，经过填料层25吸收处理，外排，进入处理系统中的下一道工序。在上述过程中，垃圾渗滤液在填料表面形成均匀液膜，气液逆向流动，空气和渗滤液在填料表面接触并不断更新，使渗滤液中的氨不断地释放到空气中，实现氨的吹脱。
需对吹脱塔进行维护时，可通过设置在吹脱塔体1上的人孔13、18进入塔内实施维护。
本实用新型的吹脱过程对各环节的要求比较严格，具体工艺控制如下(1)温度一般春秋季节平均气温在15℃-16℃，而夏季的平均气温在25℃左右时，对氨氮的吹脱处于较适合的气温；但在冬季由于平均气温在6.8℃，过低的温度造成水温较低从而影响吹脱效率，因此，为提高去除效率，在冬季需采取以下方法，以增加氨氮的去除率①提高废水的PH值，夏季在10左右，冬季应在11左右。②池外壳采用泡沫塑料进行保温处理。
(2)气液比在常规情况下，随气液比的升高，氨氮的吹脱效率会逐渐升高，而过高的气液比会增加能量消耗，另外会使部份液体从除雾板带出，使回收氨的硫酸量增加。本专利技术在吹脱试验的基础上的得出参数，并考虑能耗，气液比应控制在2000-2500左右。
(3)PH调节对于吹脱的PH调节，可采用氢氧化钠或石灰二种药剂。但是考虑吹脱后处理的加药量及运行费用问题，采用加石灰进行PH的调整。因为，一般垃圾填埋场的废水中含有HCO3-离子，而加石灰可以使其中大部分的碳酸根离子以CaCO3沉淀析出，而氢氧化钠则只能去除部分。
(4)投加石灰的结垢问题吹脱塔内置大量的填料，使液体在填料表面形成液体水膜，而上流气体在经过填料表面时，进行气液交换，以利于氨氮的吹脱。由于废水的PH值较高，因此形成大量的CaCO3、Mg(OH)2及重金属氢氧化物沉淀，大部分可以在沉淀池进行去除，少部分的微絮凝物随水流进入填料塔，粘结在填料上，时间一久，易造成填料的堵塞。解决方法①前沉淀池采用高分子的絮凝剂进行凝聚，减少微凝结物进入吹脱塔。②石灰内投加少量的Na2CO3，以减少钙离子的沉积。
本实用新型吹脱塔的设计参数为尺寸为Φ1.35*9.0m，负荷设计取3.0m3/m2.h，气液比取2500，塔基尺寸为5.0m×3.25m×0.3m，配吸收塔尺寸Φ1.35*6.0m；另配有离心风机(BF4-72-4.5)一台，功率7.5KW；风量10562m3，配变频控制系统；硫酸泵40FB-20二台，一用一备，功率2.2KW。
应用例1采用本实用新型方案处理的某垃圾处理厂垃圾渗滤液，进水口原液氨氮平均值为1500mg/l，在温度为15-20℃，气液比为2200，PH为9.0的条件下，净化塔出气口氨氮平均值为60mg/l，PH为8.5。
应用例2采用本实用新型方案处理的某垃圾填埋场垃圾渗滤液，进水口原液氨氮平均值为1850mg/l，在温度为13-21℃，气液比为2200，PH为8.5的条件下，净化塔出气口氨氮平均值为85mg/l，PH为8.5。
权利要求1.一种废水吹脱、吸收净化塔，包括吹脱塔和吸收塔，其特征在于所述的吹脱塔包括吹脱塔体及设置于吹脱塔体上的渗滤液喷淋管、出水管、空气进气管、出气口和吹脱塔体下方的裙坐，吹脱塔体内部自上而下依次布置有填料塔体、除雾器压块、丝网除雾器、丝网支撑架、液体初始分布板、液体初始分布器、上层填料层、液体再分布器、下层填料层，所述的渗滤液喷淋管与液体初始分布器相连；所述的吸收塔自上而下包括出气口、除雾板、填料层、支架和进气口，所述的吹脱塔的出气口与吸收塔的进气口相连。
2.如权利要求1所述的废水吹脱、吸收净化塔，其特征在于所述的填料层采用塑料鲍尔环填料。
3.如权利要求1所述的废水吹脱、吸收净化塔，其特征在于所述的液体初始分布器和液体再分布器可以是排管式液体分布器、多级槽式液体分布器、盘式液体分布器、喷射式液体分布器中的一种，材质可以是碳钢或不锈钢。
4.如权利要求1所述的废水吹脱、吸收净化塔，其特征在于所述的上层填料层和下层填料层是规整填料，材质是塑料。
5.如权利要求4所述的废水吹脱、吸收净化塔，其特征在于所述的上、下填料层上端于吹脱塔体上设有投料管；下层填料层的两端设有栅板。
专利摘要本实用新型公开了一种废水吹脱、吸收净化塔，包括吹脱塔和吸收塔，吹脱塔包括吹脱塔体及设置于塔体上的渗滤液喷淋管、出水管、空气进气管、出气口和塔体下方的裙坐，吹脱塔体内部自上而下依次布置有填料塔体、除雾器压块、丝网除雾器、丝网支撑架、液体初始分布板、液体初始分布器、上层填料层、液体再分布器、下层填料层，渗滤液喷淋管与液体初始分布器相连；吸收塔自上而下包括出气口、除雾板、填料层、支架和进气口，吹脱塔的出气口与吸收塔的进气口相连。本实用新型可降低气水比和处理成本，提高氨氮去除率，可用于大处理量高浓度氨氮废水的连续处理。通过氨吹脱，可减少氨对后继生化处理的毒性，配合后继硝化反硝化脱氮，实现氨氮达标排放。
文档编号C02F1/20GK2808882SQ20052001377
公开日2006年8月23日 申请日期2005年8月1日 优先权日2005年8月1日
发明者张莉, 施勇琪, 刘新, 刘锋 申请人:陈昆柏, 金祥福