一种针对IGCC电厂废水中氨氮的快速去除装置的制作方法

一种针对igcc电厂废水中氨氮的快速去除装置
技术领域：
1.本实用新型涉及氨氮废水处理领域，特别是涉及一种能够快速去除igcc电厂废水中较高浓度氨氮的去除装置。


背景技术：

2.煤气化废水、含硫废水是整合煤气化联合循环发电系统(integrated gasification combined cycle,igcc)在气化、净化和硫回收单元所产生的特有废水，氨氮浓度高，处理难度较大。通常情况下，igcc电厂废水经过吹脱塔吹脱处理后，其氨氮仍不能充分去除，浓度依然在200mg/l以上，需要进一步进行脱氨氮处理。在后续脱氨氮处理方法中，折点氯化法具有操作简单、成本可控、氨氮去除率高等一系列优点而最为实用。然而经吹脱塔吹脱处理后的煤气化废水的平均水温达到36～46℃且氨氮依然较高，非常不利于采用折点氯化法进行脱氨氮处理。因此有必要开发出一套适用于折点氯化法进行igcc电厂废水脱氨氮处理的装置。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型提供一种针对igcc电厂废水中氨氮的快速去除装置，该装置适用于折点氯化法，能够快速、高效地去除igcc电厂废水中较高浓度的氨氮。
4.本实用新型的技术方案如下：
5.所述针对igcc电厂废水中氨氮的快速去除装置包括：用于对废水进行换热以降低水温的热交换系统、用于存储及输出药剂的加药系统、用于将废水和药剂进行混合的混合池以及用于混合后进一步反应的反应池；
6.所述热交换系统和加药系统的出液口连接所述混合池，混合池的出液口连接所述反应池。
7.进一步地，所述热交换系统包括由至少两个串联的换热器构成的串联结构；所述串联结构的进液口前端设有用于过滤废水的过滤器；所述反应池中设有若干挡流板，反应池上方设有风机a。
8.进一步地，所述加药系统包括若干储药罐，储药罐间通过管路串联，所有储药罐通过输药管与所述混合池连接，具体连接设计为：所有储药罐的出液口均并联在所述输药管上，输药管的液体输出端为两条与所述混合池连接的并联管路；每个所述并联管路上均设有加药泵。
9.进一步地，所述针对igcc电厂废水中氨氮的快速去除装置还包括调节池，所述调节池上方设有风机b，所述调节池的进液口与所述反应池的出液管路连接，反应池的出液管路上设有水泵。
10.进一步地，所述过滤器的进液口处设有进液阀门a，所述热交换系统的串联结构的出液口通过出液阀门a与所述混合池连接，所述串联结构中每个换热器之间的连接管路上均设有中间阀门a；每个所述加药泵的进液口与出液口处分别设有进液阀门b和出液阀门b；
所述储液罐间的串联管路上设有中间阀门b，每个储药罐的出液口处设有出液阀门c；所述混合池的出液口与反应池的进液口间的连接管路上设有中间阀门c；所述调节池的进液口前端设有进液阀门c。
11.进一步地，所述换热器包括：筒状的壳体和壳体内的平行管束，所述壳体两端的端面上开设可供废液进出的废液口，所述平行管束两端的管口与所述废液口联通且均与壳体内腔隔离，壳体上靠近两端的侧表面上开设可供低温流体进出壳体内腔的流体口。
12.本实用新型一种针对igcc电厂废水中氨氮的快速去除装置适用于折点氯化法，能够对来自igcc电厂的(吹脱后)煤气化废水进行快速降温以及除氨氮处理，实现快速、高效、无污染地脱除氨氮的目的。此外，本实用新型在运行高效、稳定的基础上还具备整体配置相对简单、设施占用空间小以及整体成本较低的优势。
附图说明：
13.图1是本实用新型的整体结构示意图；
14.图2是本实用新型的换热器的结构示意图；
15.图3是本实用新型用于igcc电厂废水中氨氮脱除处理的流程图。
具体实施方式：
16.下面结合附图对本实用新型技术方案进行具体描述。
17.如图1所示，本实用新型针对igcc电厂废水中氨氮的快速去除装置包括：用于对废水进行换热以降低水温的热交换系统1、用于存储及输出药剂的加药系统2、用于将废水和药剂进行混合的混合池3以及用于混合后进一步反应的反应池4；
18.所述热交换系统1和加药系统2的出液口连接所述混合池3，混合池3的出液口连接所述反应池4。
19.所述热交换系统1包括由至少两个(图1中为两个)串联的换热器11构成的串联结构；所述串联结构的进液口前端设有用于过滤废水的过滤器5；本具体实施方式采用篮式过滤器，有效避免废水中较大的固体颗粒堵塞换热器管路。所述反应池4中设有若干挡流板41(图1中为3个)，可以使废水与药剂反复混合并延长二者的反应时间，从而达到更好的脱氨氮效果；反应池4上方设有风机a42，可收集过程中产生的废气以进行后续处理。
20.所述加药系统2包括若干储药罐21(图1中为4个)，储药罐21间通过管路串联，所有储药罐21通过输药管6与所述混合池3连接，具体连接设计为：所有储药罐21的出液口均并联在输药管6上，输药管6的液体输出端为两条与所述混合池3连接的并联管路；每个所述并联管路上均设有加药泵7。在向混合池3输送药剂时可根据情况选择开启两个并联管路上的任意一个加药泵或将两个加药泵均保持开启状态。
21.所述针对igcc电厂废水中氨氮的快速去除装置还包括调节池8，所述调节池8上方设有风机b81，用于收集过程中产生的废气。所述调节池8的进液口与所述反应池4的出液管路连接，反应池4的出液管路上设有水泵43。反应池4中脱氨氮处理后的污水可由水泵43泵送至调节池8，在调节池8中对导入的污水进行均和调节处理，使污水水质相对稳定，从而为后续水处理提供相对稳定和优化的操作条件。
22.所述过滤器5的进液口处设有进液阀门a51，所述热交换系统1的串联结构的出液
口通过出液阀门a12与所述混合池3连接，所述串联结构中每个换热器11之间的连接管路上均设有中间阀门a13；每个所述加药泵7的进液口与出液口处分别设有进液阀门b71和出液阀门b72；所述储液罐21间的串联管路上设有中间阀门b22，每个储药罐21的出液口处设有出液阀门c23；所述混合池3的出液口与反应池4的进液口间的连接管路上设有中间阀门c9；所述调节池8的进液口前端设有进液阀门c82。
23.如图2所示，所述换热器11包括：筒状的壳体111和壳体内的平行管束112，所述壳体111两端的端面上开设可供废液进出的废液口113，所述平行管束112两端的管口与所述废液口113联通且二者均与壳体111内腔隔离。在本具体实施方式中，壳体111内腔靠近两端的位置设有与壳体111轴向垂直的隔离板115，隔离板115的外周边缘与壳体111的内腔面无缝连接，平行管束112的两端穿过隔离板115，且二者的接触部位均为无缝连接，由此实现平行管束112两端的管口与壳体111内腔的隔离。壳体111上靠近两端的侧表面上开设可供低温流体进出壳体111内腔的流体口114(流体口114在壳体111轴向上的位置较之隔离板115应更靠近壳体111的中部)，从而实现平行管束112中的(废水)管程和壳体111内腔中的(低温流体)壳程相互隔离。为了实现更好的换热效果，本具体实施方式采用金属制换热器。
24.采用本实用新型进行igcc电厂废水中氨氮的脱除处理流程如图3所示。
25.来自igcc电厂的吹脱后煤气化废水(氨氮浓度为400mg/l)首先经过热交换系统1前端的过滤器5，滤除颗粒杂质后的废水进入热交换系统1，串联的换热器11具有多级换热效果可有效降低废水温度。用于换热器11壳程的低温流体可以是其它污水管引入的较冷的废水或冷却水。冷却过程中低温流体与废水的流动方向相反。
26.降温处理后的废水进入混合池3。将储药罐21的出液阀门c23打开，同时开启加药泵7，使储药罐21中的药剂泵送至混合池3与废水混合。出液阀门c23的开启数量根据废水中氨氮浓度和废水流量决定，本具体实施方式中废水流量与药液流量的比值为25～32:1，药液中次氯酸钠有效氯含量为10％。
27.经混合池3混合后的废水和药液在进入反应池4后进一步混合以充分利用有效氯进行氧化脱氨氮，混合反应过程的水力停留时间为1～2h。反应池4的池体覆盖环氧树脂防腐蚀涂料，反应池4上方设置的风机a42可收集过程中产生的废气以进行后续处理。
28.经脱氨氮处理后的废水由水泵43泵送至调节池8内进行均和调节处理，以为后续水处理提供相对稳定和优化的操作条件。调节池8上方设置的风机b81可收集过程中产生的废气以进行后续处理。
29.经上述脱氨氮处理后的igcc电厂废水的氨氮浓度降至80mg/l以下，氨氮脱除率达到80％以上，经本实用新型脱氨氮处理的igcc电厂废水完全可以进入调节池或均质池进行后续处理，明显降低了后续处理难度及能耗，并且有效减少因氨氮浓度过高而对处理设备造成的影响。
30.本实用新型是基于折点氯化法对igcc电厂特有的中高浓度氨氮废水进行处理，具有高效、稳定、易操作、能耗低以及成本可控的特点。另外，由于处理药剂主要成分为次氯酸钠，废水进入反应池之前先与次氯酸钠混合后再进入反应池进行氧化反应，提高了次氯酸钠的利用率使反应更加充分，废水中的氨氮转化为氮气，反应同时避免了余氯对后续生化系统的影响，基本无二次污染。脱氨氮处理后的废水可根据试剂需要进入调节池或进入事故池再分批进入调节池，可控性更好，有效避免中高浓度的氨氮废水对系统的冲击影响。
31.上述具体实施方式仅用于说明本实用新型，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。