专利名称：一种氨基酸废水预处理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于氨基酸废水预处理技术领域，具体涉及了一种氨基酸废水预处理系统。
背景技术：
氨基酸是含氨基和羧基的有机化合物的统称，是构成生物体内蛋白质的基本单元，在机体内有重要的生理功能，是生物体内不可缺少的营养成份，对人类健康有着十分重要的意义，中国是氨基酸生产和消费大国，年消费量约140万吨。氨基酸生产的过滤、洗涤、 发酵等工段会产生大量工业废水，这类废水中cod、BOD5、SS、NH3-N含量都较高，属高浓度有机废水，处理难度较大。目前所报道的氨基酸废水处理方法主要有电渗析法、超滤法、生化法等，但电渗析法和超滤法因投资成本和运行成本高，维护不便等缺点限制了该方法的广泛推广，而生化法因其投资和运行费用低，技术成熟，运行管理方便等优点在有机废水处理中得到广泛应用，也是目前污水处理采用的主要方法。生化法又有好氧生化和厌氧生化之分，对于低浓度有机废水一般采用好氧生化，中高浓度有机废水要采用厌氧生化和好氧生化相联合的处理方法。但对于高浓度的氨基酸废水因其含有较高浓度的NH3-N会对厌氧生化的甲烷菌产生强抑制作用，使生化反应效果较差，这也是造成氨基酸废水较难处理的主要原因。为此，探索对氨基酸废水进行预处理，降低废水中NH3-N含量是解决氨基酸废水难处理的有效措施之一。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种氨基酸废水预处理系统，该系统可以把氨基酸废水中NH3-N浓度降低到适于生化处理的范围内，从而降低了氨基酸废水的处理难度。为实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案一种氨基酸废水预处理系统，主要由集水池、碱液储槽、分凝器、计量泵、废水提升泵、蒸氨塔共同组成，集水池连接废水提升泵，废水提升泵连接蒸氨塔，蒸氨塔的废水出口处设置有放净口，蒸氨塔顶部设置分凝器，分凝器的蒸汽出口处设置有安全放空阀，计量泵分支设置在集水池和废水提升泵之间，计量泵与碱液储槽连接。为避免氨基酸废水在蒸氨塔内结垢与堵塞，优选在废水泵与蒸氨塔之间分支设置有过滤器连接蒸氨塔，使氨基酸废水先通过过滤器过滤除杂。为便于循环处理废水，同时将通过蒸氨塔处理过的废水进一步进行生化处理，在放净口处，优选分支设置有出塔废水提升泵，出塔废水提升泵又分成两个支路，一支路回连蒸氨塔，一支路则连接有生物调节池。为节约能源，优选在过滤器和蒸氨塔之间、出塔废水提升泵的分支点与生物调节池之间设置有换热器。利用出塔的高温废水来对入塔的低温废水换热，使废水入塔前温度可提高到85°C左右，同时使出塔废水温度降低到60°C左右，达到节能效果。为回收利用氨水，优选在安全放空阀处，分支设置有全凝器，全凝器连接有氨水储槽，氨水储槽连接有氨水提升泵。蒸氨塔优选ZDDF-20型高效导向浮阀塔。本实用新型设计原理通过加碱调节废水pH，使离子氨向分子氨转化，再经换热器提高废水温度后，进入蒸氨塔中利用分子氨在废水中的实际浓度和平衡浓度之间存在的差异，用蒸汽汽提进行传热传质，使废水中的分子氨不断由液相转移到气相中，从而达到去除废水中NH3-N的目的。氨基酸废水预处理系统的除氨效果决定了后续生化系统的处理效果，因此，氨基酸废水预处理系统在氨基酸废水处理中起决定性作用。本实用新型中集水池为氨基酸废水预处理系统提供一个储水场所，高NH3-N废水经混凝沉淀后进入集水池，保证系统废水处于稳定流动状态。碱液储槽是提供一个溶解 NaOH和储存碱液的场所。为避免废水在换热器和蒸氨塔内结垢与堵塞，使废水先通过石英砂过滤器过滤。为提升入塔废水温度和降低出塔废水温度，使废水入塔前进入一个列管换热器与出塔废水进行换热，来充分回收和利用出塔废水中的热量，经过换热器换热入塔废水温度可提高到85°C左右，出塔废水温度可降低到60°C左右。为了提高出塔蒸汽中氨的浓度，达到氨水回用的要求，并保证蒸氨塔的稳定运行，在蒸氨塔顶设分凝器，使部分蒸汽冷凝回流，剩余蒸汽进入全凝器冷凝后进入氨水储槽供回用。计量泵安装在碱液槽与废水提升泵之间，把碱液从碱液槽中打入废水提升泵的入口，经泵叶轮及管内的流动混合，使废水 pH在10 10. 5之间，提供一个废水中离子氨向分子氨转换的有利环境。废水提升泵安装在集水池与过滤器之间管路上，起到提升废水的作用，氨水提升泵用于提升冷凝后的氨水供回用。蒸氨塔是该系统的主体，采用ZDDF-20型高效导向浮阀塔，在这里经换热后的含高废水从蒸氨塔的进料板进入，与塔底部上升的蒸汽逆流接触进行热量和质量的传递，使废水中的分子氨转移到蒸汽中去，从而使出塔废水中NH3-N浓度降低到200mg/L以下，以利于后续生化处理，出塔蒸汽中分子氨质量浓度提高到10%左右，经冷凝后回用。本实用新型氨基酸废水预处理系统，通过调节温度、pH值、压力等控制条件，使氨基酸废水经过氨基酸废水预处理系统后NH3-N浓度由3000mg/L以上降低到200mg/L以下， 以利于后续生化处理。采用该预处理技术不仅大大减少了废水中NH3-N含量，降低了废水处理难度，为氨基酸废水处理找到了一条新途径，而且可对废水中NH3-N回收循环利用，降低了企业生产成本，提高了企业经济效益。
图1为本实用新型的结构简图。
具体实施方式
如图1所示，一种氨基酸废水预处理系统，主要由集水池1、碱液储槽2、分凝器11、 计量泵3、废水提升泵4、蒸氨塔7共同组成，集水池1连接废水提升泵4，废水提升泵4连接蒸氨塔7，蒸氨塔7的废水出口处设置有放净口 8，蒸氨塔7顶部设置分凝器11，分凝器11 的蒸汽出口处设置有安全放空阀15，计量泵3分支设置在集水池1和废水提升泵4之间，计量泵3与碱液储槽2连接。在废水提升泵4与蒸氨塔7之间分支设置有过滤器5连接蒸氨塔7 ；在放净口 8处，分支设置有出塔废水提升泵9，出塔废水提升泵9又分成两个支路，一支路回连蒸氨塔7，一支路则连接有生物调节池10 ；在过滤器5和蒸氨塔7之间、出塔废水提升泵9的分支点与生物调节池10之间设置有换热器6 ；在安全放空阀15处，分支设置有全凝器12，全凝器12连接有氨水储槽13，氨水储槽13连接有氨水提升泵14。本实用新型中的蒸氨塔7优选S3DF-20型高效导向浮阀塔。运行时，氨基酸生产中的过滤、洗涤、发酵工段产生NH3-N浓度在3000mg/L以上的高氮废水经混凝沉淀后，进入氨基酸废水预处理系统的集水池1中，同时由计量泵3把一定量碱液从碱液储槽2中打入废水提升泵4的入口，经泵叶轮及管内的流动混合，使废水pH 在10 10. 5，经废水提升泵4泵至过滤器5(51-反冲压缩空气入口，52-反冲压缩空气出口，53-废渣及反冲下水出口)，进一步去处废水中的SS。过滤器5出水进入换热器6与蒸氨塔7底部流出的高温废水进行换热，回收热量，并提高入塔废水温度至85°C左右。换热升温后的废水从蒸氨塔7进料板进入塔内，废水在塔内顺流而下与上升的蒸汽进行热量和质量交换，废水中NH3-N浓度沿塔高从上而下逐步降低，至塔底达到处理要求后排出塔外。 加热蒸汽压力约0. 4MPa,温度约140°C，直接从蒸氨塔7(71—蒸汽入口，72—排渣口)塔底部进入塔内向上流动，与废水逆流接触进行质和热的传递，使废水NH3-N浓度逐步降低，而蒸汽中分子氨浓度逐步提高，蒸氨塔7塔顶设分凝器11，在分凝器11中蒸汽被部分冷凝回流至塔顶，剩余蒸汽可以直接通过安全放空阀15放空，或进入全凝器12冷凝后(122-冷凝氨水，123-未冷凝的蒸汽)自流进入氨水储槽13，冷凝后的氨水根据生产需要经氨水提升泵14提升进行回用。从蒸氨塔7塔底出塔废水出口 73排出的废水温度在103°C左右， NH3-N浓度降低到200mg/L以下，通过出塔废水提升泵9 一部分回流蒸氨塔7循环处理，一部分提升到换热器6与过滤器5废水进行换热，回收出塔废水中的热量，并降低其温度至60°C 左右，再经进一步冷却至40°C左右，进入生物调节池10 (冬天无需再进一步冷却，可直接进生物调节池10)。分凝器11的冷却介质为循环冷却水(111-循环冷却水上水口，112-循环冷却水下水口)，全凝器12的冷却介质冬天为循环冷却水(上下水口与分凝器11的循环水上下水口 111、112共用)，夏天为冷冻水(进水温度在18°C左右，121—冷冻水上水口，冷冻水下水口与分凝器的循环水下水口 112共用)，分凝器11通过控制冷却水流量控制未冷凝的氨蒸汽温度(92°C左右)，从而达到所要求的回用氨水浓度(质量浓度10%左右)。通过本系统的蒸氨作用可去除氨基酸废水中95%左右的NH3-N,使NH3-N浓度降低到生化系统可接受的范围，再经过生化系统的生物脱氮作用，可保证出水中NH3-N浓度达到排放标准。
权利要求1.一种氨基酸废水预处理系统，其特征在于所述氨基酸废水预处理系统包括集水池、 碱液储槽、分凝器、计量泵、废水提升泵、蒸氨塔，集水池连接废水提升泵，废水提升泵连接蒸氨塔，蒸氨塔的废水出口处设置有放净口，蒸氨塔顶部设置分凝器，分凝器的蒸汽出口处设置有安全放空阀，计量泵分支设置在集水池和废水提升泵之间，计量泵与碱液储槽连接。
2.如权利要求1所述的氨基酸废水预处理系统，其特征在于在废水提升泵与蒸氨塔之间分支设置有过滤器连接蒸氨塔。
3.如权利要求2所述的氨基酸废水预处理系统，其特征在于在放净口处，分支设置有出塔废水提升泵，出塔废水提升泵又分成两个支路，一支路回连蒸氨塔，一支路则连接有生物调节池。
4.如权利要求3所述的氨基酸废水预处理系统，其特征在于在过滤器和蒸氨塔之间、 出塔废水提升泵的分支点与生物调节池之间设置有换热器。
5.如权利要求4所述的氨基酸废水预处理系统，其特征在于在安全放空阀处，分支设置有全凝器，全凝器连接有氨水储槽，氨水储槽连接有氨水提升泵。
6.如权利要求广5之任意一项所述的氨基酸废水预处理系统，其特征在于蒸氨塔为 ZDDF-20型高效导向浮阀塔。
专利摘要本实用新型属于氨基酸废水预处理技术领域，公开了一种氨基酸废水预处理系统。主要由集水池、碱液储槽、分凝器、计量泵、废水提升泵、蒸氨塔共同组成，集水池连接废水提升泵，废水提升泵连接蒸氨塔，蒸氨塔的废水出口处设置有放净口，蒸氨塔顶部设置分凝器，分凝器的蒸汽出口处设置有安全放空阀，计量泵分支设置在集水池和废水提升泵之间，计量泵与碱液储槽连接。本实用新型氨基酸废水预处理系统，通过调节温度、pH值、压力等控制条件，使氨基酸废水经过氨基酸废水预处理系统后NH3-N浓度由3000mg/L以上降低到200mg/L以下，以利于后续生化处理。
文档编号C02F9/10GK201981087SQ20112001589
公开日2011年9月21日 申请日期2011年1月19日 优先权日2011年1月19日
发明者张发文, 杨建涛, 沈连峰, 王婷, 王铁军, 袁远 申请人:河南农业大学