高脱氨率除氨塔的制作方法

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体而言，涉及一种高脱氨率除氨塔。

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体介质，采用填料塔或板式塔提供气液接触界面，以达到用气体介质将氨从溶液中脱除的目的。

目前，采用空气吹脱法(即使用空气作为气体介质)的除氨塔应用比较多，其工作原理是：氨氮废水在除氨塔上部进入喷淋器，经喷淋器喷洒而下，空气经鼓风机升压后由除氨塔下部进入除氨塔，再经支撑栅板进入填料流化区，在一定流速的空气作用下，置于支撑栅板上的填料便悬浮起来，在支撑栅板和阻挡栅板之间呈流态化状态；从喷淋器喷洒而下的水雾或水滴与除氨塔底进来的空气，在流化填料的不断碰撞下，其气液接触界面不断更新，使得水雾或水滴中的游离氨逃逸出来进入到气相出口中，从而使废水中的氨氮得以脱除。

上述除氨塔虽然可以满足部分脱除氨氮的要求，但因为经喷淋器喷洒而下氨氮废水在除氨塔内部的流经路线短、停留时间比较短，也就意味着废水液滴与空气的接触时间较短，因此这种填料塔的氨脱除效率低，尤其是在冬天，脱氨前需要先将氨氮废水升温，否则氨脱除效率更低。此外，为了增加废水液滴与空气的接触时间，空气吹脱法操作的气/水比大(通常为3000-4000)，致使除氨塔塔顶排除大量的含氨尾气，不利于氨的吸收，氨通常直接向大气排放，造成二次污染。同样，为了增加废水液滴与空气的接触时间，这种除氨塔的风压高(500-800mmH₂O)，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，吹脱法只能将废水中的氨氮脱除到约500mg/l，仍达不到排放要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高脱氨率除氨塔，其能够保证废水与气体有充足的接触时间，脱氨效率高，能耗低。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种高脱氨率除氨塔，其包括立式塔体，立式塔体内的顶部设置有喷淋器，立式塔体的底部设置有鼓风口，立式塔体内设置有位于喷淋器下方的顶板和位于鼓风口上方的底板，顶板与底板之间填充有填料并设置有立式栅板、多块第一隔板和多块第二隔板，立式栅板连接于顶板和底板之间，多块第一隔板和多块第二隔板分别设置在立式栅板的两侧，且多块第一隔板和多块第二隔板交错设置，每块第一隔板朝向立式栅板倾斜且每块第一隔板靠近立式栅板一端的位置低于远离立式栅板一端的位置，每块第二隔板朝向立式栅板倾斜，且每块第二隔板靠近立式栅板一端的位置低于远离立式栅板一端的位置，顶板、底板和立式栅板均为带孔的栅板。

在本实用新型较佳的实施例中，上述多块第一隔板相互平行，每块第一隔板与立式栅板之间的夹角为70°-80°。

在本实用新型较佳的实施例中，上述多块第二隔板相互平行，每块第二隔板与立式栅板之间的夹角为50°-70°。

在本实用新型较佳的实施例中，上述顶板包括位于立式栅板一侧的顶部栅板，和位于立式栅板另一侧的顶部隔板。

在本实用新型较佳的实施例中，上述多块第一隔板和多块第二隔板中位置最高的隔板位于顶部栅板的下方。

在本实用新型较佳的实施例中，上述多块第一隔板的数目为3-5块，多块第二隔板的数目为3-5块。

在本实用新型较佳的实施例中，上述喷淋器包括主管，以及与主管连通的多根分管，主管通出立式塔体外，每根分管均开有多个朝向顶板的喷水孔。

在本实用新型较佳的实施例中，上述主管通过连接管与多根分管连通，每根分管的一端连接连接管远离主管的一端，且多根分管远离连接管的一端均延伸出来呈放射状设置。

在本实用新型较佳的实施例中，上述顶板和底板均水平设置。

在本实用新型较佳的实施例中，上述顶板、底板、立式栅板、多块第一隔板和多块第二隔板分别由碳素钢Q235A或不锈钢0Cr₁₈Ni₉制成。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型实施例的立式塔体内设置有位于喷淋器下方的顶板和位于鼓风口上方的底板，顶板与底板之间填充有填料并设置有多块第一隔板、多块第二隔板、连接于顶板和底板之间的立式栅板，多块第一隔板和多块第二隔板分别倾斜设置在立式栅板的两侧，且多块第一隔板和多块第二隔板交错设置。立式栅板将顶板和底板之间的脱氨段分为相互连通的两半部分，第一隔板和第二隔板又分别将两半部分分为多个子部分，氨氮废水流经脱氨段的过程中，会形成蛇形向下的流经路线，能够保证废水与气体有充足的接触时间，脱氨效率高，能耗低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的一种高脱氨率除氨塔的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2提供的一种高脱氨率除氨塔的结构示意图。

图中：

100、200-除氨塔；110-立式塔体，111-喷淋段、112-脱氨段，113-流出段；120-喷淋器，121-主管，122-分管，123-连接管；130-鼓风口；140-顶板，141-顶部栅板，142-顶部隔板；150-底板；160-填料；170-立式栅板，180-第一隔板，190-第二隔板；001-鼓风机。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种高脱氨率除氨塔100，其包括立式塔体110，立式塔体110内的顶部设置有喷淋器120，立式塔体110的底部设置有鼓风口130，鼓风口130与外设的鼓风机001连接，立式塔体110内设置有位于喷淋器120下方的顶板140和位于鼓风口130上方的底板150，顶板140与底板150之间填充有填料160，顶板140和底板150优选为水平设置，顶板140和底板150将立式塔体110内部由上之下分为喷淋段111、脱氨段112和流出段113。

同时，顶板140和底板150之间还设置有立式栅板170、多块第一隔板180和多块第二隔板190，立式栅板170连接于顶板140和底板150之间，多块第一隔板180和多块第二隔板190分别设置在立式栅板170的两侧，且多块第一隔板180和多块第二隔板190交错设置，每块第一隔板180朝向立式栅板170倾斜且每块第一隔板180靠近立式栅板170一端的位置低于远离立式栅板170一端的位置，每块第二隔板190朝向立式栅板170倾斜，且每块第二隔板190靠近立式栅板170一端的位置低于远离立式栅板170一端的位置，顶板140、底板150和立式栅板170均为带孔的栅板。立式栅板170将脱氨段112分为相互连通的左右两半部分，第一隔板180将脱氨段112的左半部分分为多个互不连通的第一子部分，第二隔板190将脱氨段112的右半部分分为多个互不连通的第二子部分。由于第一隔板180、第二隔板190和立式栅板170的分隔作用，氨氮废水流经脱氨段112的过程中，会依次经过第一子部分，第二子部分，另一第一子部分，另一第二子部分等等，形成蛇形向下的流经路线，最后通过底板150落入流出段113，由流出段113流出。

本实施例中，顶板140、底板150、立式栅板170、多块第一隔板180和多块第二隔板190分别由碳素钢Q235A或不锈钢0Cr₁₈Ni₉制成。这是因为顶板140、底板150、立式栅板170、第一隔板180和第二隔板190需要长期与氨氮废水接触，而且底板150、第一隔板180和第二隔板190需要承载填料160和流过的废水，因此，上述部件需要选用抗腐蚀的刚性材料制成。

碳素钢Q235A韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊接性能和热加工性。Q235A一般在热轧状态下使用，用其轧制的型钢、钢筋、钢板、钢管可用于制造各种焊接结构件、桥梁及一般不重要的机器零件，如螺栓、拉杆、铆钉、套环和连杆等。

不锈钢0Cr₁₈Ni₉作为不锈钢耐热钢使用最广泛，用于食品用设备，一般化工设备，原子能用工业设备。0Cr₁₈Ni₉钢薄截面尺寸的焊接件具有足够的耐晶间腐蚀能力，在氧化性酸(HNO₃)中具有优良的耐蚀性，在碱溶液和大部分有机酸和无机酸中以及大气、水、蒸汽中耐蚀性亦佳。

本实施例中，多块第一隔板180相互平行，每块第一隔板180与立式栅板170之间的夹角为70°-80°，优选为75°。多块第二隔板190相互平行，每块第二隔板190与立式栅板170之间的夹角为50°-70°，优选为60°。

若第一隔板180相对立式栅板170的倾斜角度太小，对应的第一子部分内的废水流入连通的第二子部分的速度快，即废水在该部分的停留时间短，意味着废水与向上流经的空气之间的接触时间短，此部分的脱氨效果比较差。若第一隔板180相对立式栅板170的倾斜角度太大，同时由于填料160的滞留阻挡作用，对应的第一子部分内的废水很难流入连通的第二子部分，脱氨时间会很长，甚至很难完成脱氨。因此，第一隔板180与立式栅板170之间的夹角为70°-80°，75°最佳。同样的，第二隔板190与立式栅板170之间的夹角为50°-70°，60°最佳。

而且，为了保证废水在蛇形向下的流动过程中，流动速度具有一定规律的变化，保证空气与废水形成的气液接触界面不断更新，第一隔板180与第二隔板190交错设置，而且第一隔板180与立式栅板170之间的夹角与第二隔板190与立式栅板170之间的夹角不同。

本实施例中，顶板140包括位于立式栅板170一侧的顶部栅板141，和位于立式栅板170另一侧的顶部隔板142，顶部栅板141为带孔的栅板，多块第一隔板180和多块第二隔板190中位置最高的隔板位于顶部栅板141的下方。顶板140同样以立式栅板170为界，分为左半部分的顶部栅板141和右半部分的顶部隔板142，顶部栅板141下方的第一隔板180为所有隔板中位置最高的隔板，氨氮废水由顶板140的左半部分进入脱氨段112的第一子部分，然后依次经过脱氨段112的每个子部分蛇形而下，不仅可以保证流经路线上废水流量的均衡性，而且可以保证脱氨段112的每个部分都有废水流经。

本实施例中，多块第一隔板180的数目为3-5块，多块第二隔板190的数目为3-5块，多块第一隔板180和多块第二隔板190的数目优选均为4块，4块第一隔板180将脱氨段112的左半部分分为5个互不连通的第一子部分，4块第二隔板190将脱氨段112的右半部分分为5个互不连通的第二子部分。填料160具体填充在每块第一隔板180上对应的第一子部分，以及第二隔板190上对应的第二子部分。

这是因为若第一隔板180和第二隔板190的数目太多，导致排布形成的脱氨段112会比较长，相应的立式塔体110会比较高，不便于设置与使用；但是若第一隔板180和第二隔板190的数目太小，对应的蛇形路径长度比较小，无法保证较高的脱氨率。

本实施例中，喷淋器120包括主管121，以及与主管121连通的多根分管122，主管121通出立式塔体110外，每根分管122均开有多个朝向顶板140的喷水孔。主管121通过连接管123与多根分管122连通，每根分管122的一端与连接管123远离主管121的一端连接，且多根分管122远离连接管123的一端均延伸出来呈放射状设置。

主管121用于将氨氮废水通入立式塔体110内，分散排布的分管122可保证氨氮废水均匀向下喷洒，形成水雾或水滴。

高脱氨率除氨塔100的工作原理是：氨氮废水由喷淋段111的喷淋器120喷洒而下，流经脱氨段112，氨氮废水流经脱氨段112的过程中，会首先通过顶板140的顶部栅板141落入最上方的第一子部分，然后通过立式栅板170流入与其连通的第二子部分，第二子部分内的废水再通过立式栅板170流入与其连通的另一第一子部分，该另一第一子部分再通过立式栅板170流入与其连通的另一第二子部分，以此类推，最后流入最下方的第二子部分，形成蛇形向下的流经路线。

同时，空气经鼓风机001升压后由鼓风口130通入塔体内，在一定流速的空气作用下，顶板140和底板150之间的填料160悬浮起来，呈流态化状态，流经脱氨段112的氨氮废水水雾或水滴与空气，在流化填料160的不断碰撞下，气液接触界面不断更新，使得氨氮废水水雾或水滴中的游离氨逃逸出来，从而使废水中的氨氮得以脱除，脱氨后的废水通过底板150落入流出段113，最后由流出段113流出塔体。由于除氨塔100中的填料160始终处于流态化状态，且相互间不断碰撞，因而，即使系统在运行过程中产生沉淀结垢，也不可能在流态化的填料160表面沉积而产生堵塞，故能确保除氨塔100保持正常工作状态。由上可知，废水在整个脱氨段112的流经路线相较于直接向下的路线更长，能够保证废水与气体有充足的接触时间，脱氨效率高；而且无需采用较大的气/水比和风压，就能保证废水与气体充足的接触时间，因此能耗低。

第二实施例

请参照图2，本实施例提供一种高脱氨率除氨塔200，其包括立式塔体110，立式塔体110内的顶部设置有喷淋器120，立式塔体110的底部设置有鼓风口130，立式塔体110内设置有位于喷淋器120下方的顶板140和位于鼓风口130上方的底板150，顶板140和底板150均水平设置，顶板140和底板150将立式塔体110内部由上之下分为喷淋段111、脱氨段112和流出段113。

顶板140和底板150之间还设置有立式栅板170、5块第一隔板180和5块第二隔板190，立式栅板170连接于顶板140和底板150之间，5块第一隔板180和5块第二隔板190分别设置在立式栅板170的两侧，且5块第一隔板180和5块第二隔板190交错设置，每块第一隔板180朝向立式栅板170倾斜且每块第一隔板180靠近立式栅板170一端的位置低于远离立式栅板170一端的位置，每块第二隔板190朝向立式栅板170倾斜，且每块第二隔板190靠近立式栅板170一端的位置低于远离立式栅板170一端的位置。5块第一隔板180相互平行，每块第一隔板180与立式栅板170之间的夹角为70°，5块第二隔板190相互平行，每块第二隔板190与立式栅板170之间的夹角为50°。5块第一隔板180将脱氨段112的左半部分分为6个互不连通的第一子部分，5块第二隔板190将脱氨段112的右半部分分为6个互不连通的第二子部分。顶板140与底板150之间填充有填料160，填料160具体填充在每个第一子部分以及每个第二子部分内。

高脱氨率除氨塔200的工作原理是：氨氮废水由喷淋段111的喷淋器120喷洒而下，流经脱氨段112，氨氮废水流经脱氨段112的过程中，会首先通过顶板140的顶部栅板141落入最上方的第一子部分，然后通过立式栅板170流入与其连通的第二子部分，第二子部分内的废水再通过立式栅板170流入与其连通的另一第一子部分，该另一第一子部分再通过立式栅板170流入与其连通的另一第二子部分，以此类推，最后流入最下方的第二子部分，形成蛇形向下的流经路线。

同时，空气经鼓风机001升压后由鼓风口130通入塔体内，在一定流速的空气作用下，顶板140和底板150之间的填料160悬浮起来，呈流态化状态，流经脱氨段112的氨氮废水水雾或水滴与空气，在流化填料160的不断碰撞下，气液接触界面不断更新，使得氨氮废水水雾或水滴中的游离氨逃逸出来，从而使废水中的氨氮得以脱除，脱氨后的废水通过底板150落入流出段113，最后由流出段113流出塔体。

综上所述，本实用新型提供一种高脱氨率除氨塔，其能够保证废水与气体有充足的接触时间，脱氨效率高，能耗低。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。