專利名稱：氨氮污水的超重力凈化方法及該方法中所用的超重機的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種除去氨氮污水中氨的方法，以及該方法中所使用的超重機。
背景技術(shù)：
生活垃圾滲濾液是垃圾填埋過程所產(chǎn)生的特種污水，其氨氮濃度高 達每升數(shù)幾千毫克，而且隨著垃圾填埋年齡的增長，垃圾滲濾液中的氨 含量還將逐漸上升。這些高濃度的含氨廢水將產(chǎn)生諸多危害。(1 )造成水體的富營養(yǎng)化。由于氨氮是植物和微生物的主要營養(yǎng)物 質(zhì)，水體中氨氮含量的增加會造成水體的富營養(yǎng)化，促進水中藻類繁殖，藻類的大量繁殖會消耗水中的溶解氧，藻類的死亡和腐化又會引起水中 氧的大量減少，使水質(zhì)惡化，魚類及其它水生物就會因缺氧而死亡，使 水體發(fā)黑變臭，引起水質(zhì)惡化。近年來發(fā)生的幾次嚴重的海洋赤潮就和氮污染密切相關。浮游藻類 是海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎。在正常情況下，海面上的浮游藻類依賴海洋底 部向上流動的含氮、磷的水流而生存。但如果海水中營養(yǎng)物質(zhì)豐富，浮 游藻類就會過量生長，使海水變成綠色、紅色或椋色，這就是赤潮。赤 潮發(fā)生時海水變色，死魚蝦尸漂浮海面，貝類相繼死亡，海風吹來傳來陣陣難聞的腥臭。2001年我國海域發(fā)生赤潮達77次，2002年79次，2003 年119次，2004年96次，造成了非常嚴重的經(jīng)濟損失。(2 )氨氮污染威脅生物多樣性。當水體中NH3-N〉lmg/L，就會使生物 血液結(jié)合氧的能力下降；當NH廣N〉3mg/L,在24 - 96小時內(nèi)金魚和鳊魚等 大部分魚類和水生物就會死亡。另外氨氮在水體中經(jīng)溶解氧、亞硝酸菌、 硝酸菌的作用下，產(chǎn)生N02—和NO"而N02—和N0「是亞硝胺的前身，亞 硝胺是致癌物質(zhì)，對人們的威脅很大。人體若飲用了 N02-N〉10mg/L或 NO廠N〉50mg/L的水，則可使人體內(nèi)正常的血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白， 失去血紅蛋白在體內(nèi)輸送氧的能力，出現(xiàn)缺氧的癥狀。因此水中亞硝酸 鹽的允許濃度為lmg/L以下。水體中氨氮的濃度是評價水體污染程度的一個重要指標。目前我國的水域污染中氨氮指數(shù)已成為除高錳酸鹽指數(shù)外的第二項主要污染物。 根據(jù)逐年的全國環(huán)境統(tǒng)計公報，廢水排放呈現(xiàn)增加的趨勢，隨著廢水排 放量和污染物的增加，我國用于污染防治的投資也呈現(xiàn)增加的趨勢。目前，含氨廢水的處理技術(shù)可以分為兩大類 一類是物理化學處理 技術(shù)，包括吹脫(或汽提)、沉淀、膜吸收、濕式氧化等，另一類技術(shù)是 生物脫氮技術(shù)，這些方法各有特點。廢水生化脫氨是利用細菌將氨轉(zhuǎn)化為氮氣而達到廢水凈化的結(jié)果， 該方法效果好，應用較廣泛。但生化法處理高濃度含氨廢水有很大困難。 一方面，為了能使微生物正常生長，必須增加回流比來稀釋原廢水；另 一方面，不僅硝化過程需要大量氧氣，而且反硝化需要大量的碳源，這 對于高氨氮、低碳源的垃圾滲濾液的處理，勢必成本增加。物化法脫氨工藝操作簡便、能耗低、效果穩(wěn)定，適合于高含量含氨 廢水的處理。其中吹脫技術(shù)是在溶液中加入堿，使氨轉(zhuǎn)化為游離氨的形 式，再利用空氣或水蒸氣吹脫出來。該工藝簡單、效益高、投資省。對 于垃圾滲濾液的處理，無疑是一種首選的技術(shù)。目前，我國已有的高濃度含氨廢水的吹脫技術(shù)主要利用吹脫塔，通 常吹脫塔高5-10米，氣液比約5000,氣體從塔底進入，從塔頂出來，含 氨廢水在堿性條件下進行氣液傳質(zhì)而得以凈化，為避免吹脫出來的氨氣 二次污染空氣，混合氣體從吹脫塔出來之后再進入吸收塔，得以實現(xiàn)連 續(xù)凈化。如中國專利96233019.1 、 01274455.7 、 200520013771.0和 200620134482.0所記載的處理技術(shù)，這些技術(shù)，由于采用的是常規(guī)塔， 因而需要占用較大的空間，另外，其傳質(zhì)效率和能效比也非常有限。發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的首要目的在于提供一種氨氮污 水的超重力凈化方法，本發(fā)明還進一步地提供上述方法中所使用的一種 超重機。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明凈化方法具體如下將含氨廢氷的pH值調(diào)節(jié)到10-11，由泵將廢水送至吹脫超重機內(nèi)的 轉(zhuǎn)鼓內(nèi)腔中，同時利用鼓風機將空氣送入吹脫超重機內(nèi)的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)腔中， 廢水在轉(zhuǎn)鼓離心力的作用下，與送入的空氣逆向接觸，并發(fā)生質(zhì)量傳遞 除氨，然后除氨后的廢水及含氨氣體分別從轉(zhuǎn)鼓中排出；從吹脫超重機輸出的含氨氣體^皮送入同樣結(jié)構(gòu)的吸收超重機內(nèi)，同時由泵向吸收超重 機內(nèi)送入吸收液，在吸收超重機內(nèi)的轉(zhuǎn)鼓中，吸收液在轉(zhuǎn)鼓離心力的作 用下，與送入的含氨氣體逆向接觸，并進行氣液質(zhì)量傳遞除氨，然后吸 收液從吸收超重初j排入吸收液槽中，按已知手^殳除去其中的氨反應生成 物后再循環(huán)使用，除氨后的氣體則被排入大氣中。 進一步，所述的吸收液為好u酸溶液。上述方法中所使用的一種超重機，該超重機包括密閉的外殼，該外 殼上部設置有氣體入口，下部設置有液體排出口，其內(nèi)設置有圓筒狀轉(zhuǎn) 鼓，轉(zhuǎn)鼓軸向一端固定在支撐軸上，轉(zhuǎn)鼓圓周面上密布有通孔，轉(zhuǎn)鼓內(nèi) 沿徑向設置有折流板組，該折流板組由若干個同心設置并——交替固定 在轉(zhuǎn)鼓軸向兩側(cè)壁上的環(huán)狀折流板構(gòu)成，折流板的軸向長度小于轉(zhuǎn)鼓內(nèi) 腔的軸向長度，轉(zhuǎn)鼓上與所述支撐軸相對的另一端側(cè)壁上設置有一中心 通孔，在該中心通孔處，轉(zhuǎn)鼓側(cè)壁與外殼側(cè)壁之間可轉(zhuǎn)動密閉相接，外 殼上設置有與轉(zhuǎn)鼓上的中心通孔相連通的氣體出口 ，外殼上液體輸入口 處固定的液體輸入管通過轉(zhuǎn)鼓上的中心通孔懸空伸入到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)腔中。進一步，所述每個折流板表面上還設置有徑向?qū)挾刃∮谙噜弮烧哿?板間距的折流環(huán)，該折流環(huán)與其所在折流板共同構(gòu)成一 T型折流斷面。本發(fā)明超重力吹脫技術(shù)是一種新型的傳質(zhì)技術(shù)，可使塔高減少，傳 質(zhì)加強，壓降減少。這種技術(shù)處理垃圾填埋場滲濾液， 一方面可以節(jié)約 運行成本，另一方面回收的^^銨，還可作化肥^f吏用。本發(fā)明采用折流旋轉(zhuǎn)填料床處理垃圾滲濾液，在pH值為11左右，轉(zhuǎn)速為 800r/min-1000r/min，氣液比為2000，在溫度為30。C左右，單程吹脫率 '可達85%以上，甚至92°/。，和已報道的吹脫技術(shù)相比，提高了效率。


圖1為本發(fā)明氨氮污水的超重力凈化方法流程示意圖；圖2為本發(fā)明超重機作為吸收超重機使用時的氣液傳質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明超重機作為吹脫超重機使用時的氣液傳質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明超重機內(nèi)轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4中A-A剖面圖。圖中1風機，2流量計，3吹脫超重機，3-1轉(zhuǎn)鼓，4軸承座，5電機，6軸承，7吸收液槽，8耐酸泵，9水泵，IO廢水槽，ll吸收超重機， 3-1-l轉(zhuǎn)鼓殼體，3-l-2轉(zhuǎn)鼓中環(huán)形折流板，3-1-3轉(zhuǎn)鼓圓周面上的通孔。
具體實施方式
如圖1所示，并參見圖2、圖3，利用本發(fā)明方法對氨氮污水進行凈 化處理時，首先在廢水槽10中將污水pH值調(diào)節(jié)到10-11,并通過水泵9 及流量計2將污水定量送入吹脫超重機3內(nèi)的轉(zhuǎn)鼓3-1中，同時利用羅茨 鼓風機1及流量計2定量向吹脫超重機內(nèi)輸送空氣；伴隨著污水的輸入， 轉(zhuǎn)鼓3-1同時在電機5驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)工作，使得輸入其內(nèi)的污水在離心力作 用下被向外側(cè)甩出，直至從轉(zhuǎn)鼓3-l圓周面上的通孔3-1-3中甩出到轉(zhuǎn)鼓 3-1外的超重機內(nèi)腔中，并最終從超重機外殼上設置的除氨污水出口排 出；在污水從被輸入到轉(zhuǎn)鼓3-l的中心處到被甩出轉(zhuǎn)鼓3-l的過程中，從 空氣入口輸入的空氣同時經(jīng)轉(zhuǎn)鼓3-l圓周面上的通孔3-l-3進入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)腔 中，從而與污水形成逆向流動，使污水中所含的氨傳質(zhì)到空氣中，并被 空氣帶走，實現(xiàn)污水的吹脫除氨處理，進入轉(zhuǎn)鼓3-l內(nèi)腔的空氣最終從超 重機外殼上設置的含氨氣體出口排出；從吹脫超重機3排出的除氨后的 污水，被直接排放或再進行后續(xù)處理，從吹脫超重機3排出的含氨氣體 則被輸入吸收超重機ll,進行氨的吸收處理；吸收超重機ll與吹脫超重 機3的結(jié)構(gòu)及工作方式完全相同，只是輸入的是含氨氣體和吸收液，輸 出的是除氨后的清潔空氣和吸收了氨的吸收液，含氨空氣與吸收液之間 的傳質(zhì)同樣是在二者在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)腔中的逆向流動過程中完成的；吸收超重 機11可使用硫酸溶液作為吸收液，從吸收超重機11排出的吸收液回收 其中的^5克銨可用于制作化肥，去除碌u銨后的吸收液則可再次送回吸收液 槽7循環(huán)使用。如圖2-5所示，吹脫超重機3或吸收超重才幾11由密閉的外殼及其內(nèi) 設置轉(zhuǎn)鼓3-l構(gòu)成，超重機外殼上部設置有氣體入口，下部設置有液體排 出口 ，轉(zhuǎn)鼓3-1帶有圓筒狀的殼體3-1-1，轉(zhuǎn)鼓3-1通過支撐軸承可轉(zhuǎn)動 安裝在外殼內(nèi)，殼體3-1-1圓周面上密布有通孔3-1-3,殼體3-l-l內(nèi)沿徑 向設置有折流板組，該折流板組由若干個同心設置并——交替固定在殼 體3-1-1軸向兩側(cè)壁上的環(huán)狀折流板3-1-2構(gòu)成，折流板3-1-2的軸向長 度小于殼體3-1-1內(nèi)腔的軸向長度，殼體3-1-1上與其支撐軸承相對的另一端側(cè)壁上設置有一中心通孔，在該中心通孔處，殼體3-1-1側(cè)壁與超重 機外殼側(cè)壁之間可轉(zhuǎn)動密閉相接，超重機外殼上設置的氣體出口通過殼體3-1-1上的中心通孔與其內(nèi)腔相連通，超重機外殼上液體入口處固定設 置的液體輸入管則通過殼體3-1-1上的中心通孔懸空伸入到其內(nèi)腔中。為 了進一步加大折流效果，每個折流板3-1-2表面上還設置有兩道徑向?qū)?度小于相鄰兩折流4反間距的折流環(huán)，該折流環(huán)與其所在折流4反共同構(gòu)成 一T型4斤流斷面。超重機工作時，氣體從氣體入口進入超重機外殼，經(jīng)轉(zhuǎn)鼓殼體3-1-1 上的通孔3-1-3進入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)腔，再經(jīng)殼體3-1-1上的中心通孔后從超重機 外殼上設置的氣體出口排出；液體從液體入口被直接送到轉(zhuǎn)鼓3-1的內(nèi)腔 中，隨著轉(zhuǎn)鼓3-l的旋轉(zhuǎn)，送入的液體被向外側(cè)甩出，并從殼體3-1-1圓 周面上的通孔3-l-3甩出到超重機外殼的內(nèi)腔中，最終從超重機外殼上的 設置的液體出口排出。由于在液體從轉(zhuǎn)鼓內(nèi)到轉(zhuǎn)鼓外、氣體從轉(zhuǎn)鼓外到 轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的過程中，均受到折流板3-1-1的強制阻擋，由此使液體在折流板 3-1-1表面形成一層4艮薄的液體流動膜，因此極大地增加了液體與氣體的 接觸面積，加大了氣液之間的傳質(zhì)效率，保證了污水中氨的去除率和含 氨氣體中氨的吸收率，保證了氨氮污水的凈化效果。本發(fā)明采用專門設計的超重機取代現(xiàn)有技術(shù)中的吹脫塔和吸收塔， 在保證氨氮污水凈化效果的前提下，不但大大減小了設備所占用的空間， 降低了設施的投資成本，而且設備操作更加簡便，維護更加方便。
權(quán)利要求
1、一種氨氮污水的超重力凈化方法，具體為將含氨廢水的pH值調(diào)節(jié)到10-11，由泵將廢水送至吹脫超重機內(nèi)的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)腔中，同時利用鼓風機將空氣送入吹脫超重機內(nèi)的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)腔中，廢水在轉(zhuǎn)鼓離心力的作用下，與送入的空氣逆向接觸，并發(fā)生質(zhì)量傳遞除氨，然后除氨后的廢水及含氨氣體分別從轉(zhuǎn)鼓中排出；從吹脫超重機輸出的含氨氣體被送入同樣結(jié)構(gòu)的吸收超重機內(nèi)，同時由泵向吸收超重機內(nèi)送入吸收液，在吸收超重機內(nèi)的轉(zhuǎn)鼓中，吸收液在轉(zhuǎn)鼓離心力的作用下，與送入的含氨氣體逆向接觸，并進行氣液質(zhì)量傳遞除氨，然后吸收液從吸收超重機排入吸收液槽中，按已知手段除去其中的氨反應生成物后再循環(huán)使用，除氨后的氣體則被排入大氣中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于，所述的吸收液為硫 酸溶液。
3、 權(quán)利要求1或2所述凈化方法中所用的一種超重機，其特征在于， 該超重機包括密閉的外殼，該外殼上部設置有氣體入口，下部設置 有液體排出口，其內(nèi)設置有圓筒狀轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓軸向一端固定在支撐 軸上，轉(zhuǎn)鼓圓周面上密布有通孔，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)沿徑向設置有折流板組， 該折流板組由若干個同心設置并——交替固定在轉(zhuǎn)鼓軸向兩側(cè)壁 上的環(huán)狀折流板構(gòu)成，折流板的軸向長度小于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)腔的軸向長 度，轉(zhuǎn)鼓上與所述支撐軸相對的另一端側(cè)壁上設置有一中心通孔， 在該中心通孔處，轉(zhuǎn)鼓側(cè)壁與外殼側(cè)壁之間可轉(zhuǎn)動密閉相接，外殼 上設置有與轉(zhuǎn)鼓上的中心通孔相連通的氣體出口，外殼上液體輸入 口處固定的液體輸入管通過轉(zhuǎn)鼓上的中心通孔懸空伸入到轉(zhuǎn)鼓內(nèi) 腔中。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超重機，其特征在于，所述每個折流板表面 上還設置有徑向?qū)挾刃∮谙噜弮烧哿靼彘g距的折流環(huán)，該折流環(huán)與 其所在折流板共同構(gòu)成一 T型折流斷面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氨氮污水的超重力凈化方法，該方法首先利用吹脫超重機對污水進行吹脫處理，然后再利用吸收超重機對吹脫超重機輸出的含氨氣體進行除氨處理。本發(fā)明還公開了一種超重機，該超重機包括密閉的外殼，外殼上部設置有氣體入口，下部設置有液體排出口，其內(nèi)設置有圓筒狀轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓圓周面上密布有通孔，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)設置有折流板組，轉(zhuǎn)鼓中心處設置有與外殼上的氣體出口和液體入口相連通的通孔。本發(fā)明超重力吹脫技術(shù)是一種新型的傳質(zhì)技術(shù)，可使塔高減少，傳質(zhì)加強，壓降減少。這種技術(shù)處理垃圾填埋場滲濾液，一方面可以節(jié)約運行成本，另一方面回收的硫銨，還可作化肥使用。
文檔編號C02F1/20GK101234791SQ200810100910
公開日2008年8月6日 申請日期2008年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月26日
發(fā)明者劉澤政, 李素芳 申請人:劉澤政;李素芳