專利名稱：一種氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于氨基酸廢水預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及了一種氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
氨基酸是含氨基和羧基的有機(jī)化合物的統(tǒng)稱，是構(gòu)成生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的基本單元，在機(jī)體內(nèi)有重要的生理功能，是生物體內(nèi)不可缺少的營養(yǎng)成份，對人類健康有著十分重要的意義，中國是氨基酸生產(chǎn)和消費(fèi)大國，年消費(fèi)量約140萬噸。氨基酸生產(chǎn)的過濾、洗滌、 發(fā)酵等工段會產(chǎn)生大量工業(yè)廢水，這類廢水中cod、BOD5、SS、NH3-N含量都較高，屬高濃度有機(jī)廢水，處理難度較大。目前所報道的氨基酸廢水處理方法主要有電滲析法、超濾法、生化法等，但電滲析法和超濾法因投資成本和運(yùn)行成本高，維護(hù)不便等缺點(diǎn)限制了該方法的廣泛推廣，而生化法因其投資和運(yùn)行費(fèi)用低，技術(shù)成熟，運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)在有機(jī)廢水處理中得到廣泛應(yīng)用，也是目前污水處理采用的主要方法。生化法又有好氧生化和厭氧生化之分，對于低濃度有機(jī)廢水一般采用好氧生化，中高濃度有機(jī)廢水要采用厭氧生化和好氧生化相聯(lián)合的處理方法。但對于高濃度的氨基酸廢水因其含有較高濃度的NH3-N會對厭氧生化的甲烷菌產(chǎn)生強(qiáng)抑制作用，使生化反應(yīng)效果較差，這也是造成氨基酸廢水較難處理的主要原因。為此，探索對氨基酸廢水進(jìn)行預(yù)處理，降低廢水中NH3-N含量是解決氨基酸廢水難處理的有效措施之一。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以把氨基酸廢水中NH3-N濃度降低到適于生化處理的范圍內(nèi)，從而降低了氨基酸廢水的處理難度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取了如下技術(shù)方案一種氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)，主要由集水池、堿液儲槽、分凝器、計量泵、廢水提升泵、蒸氨塔共同組成，集水池連接廢水提升泵，廢水提升泵連接蒸氨塔，蒸氨塔的廢水出口處設(shè)置有放凈口，蒸氨塔頂部設(shè)置分凝器，分凝器的蒸汽出口處設(shè)置有安全放空閥，計量泵分支設(shè)置在集水池和廢水提升泵之間，計量泵與堿液儲槽連接。為避免氨基酸廢水在蒸氨塔內(nèi)結(jié)垢與堵塞，優(yōu)選在廢水泵與蒸氨塔之間分支設(shè)置有過濾器連接蒸氨塔，使氨基酸廢水先通過過濾器過濾除雜。為便于循環(huán)處理廢水，同時將通過蒸氨塔處理過的廢水進(jìn)一步進(jìn)行生化處理，在放凈口處，優(yōu)選分支設(shè)置有出塔廢水提升泵，出塔廢水提升泵又分成兩個支路，一支路回連蒸氨塔，一支路則連接有生物調(diào)節(jié)池。為節(jié)約能源，優(yōu)選在過濾器和蒸氨塔之間、出塔廢水提升泵的分支點(diǎn)與生物調(diào)節(jié)池之間設(shè)置有換熱器。利用出塔的高溫廢水來對入塔的低溫廢水換熱，使廢水入塔前溫度可提高到85°C左右，同時使出塔廢水溫度降低到60°C左右，達(dá)到節(jié)能效果。為回收利用氨水，優(yōu)選在安全放空閥處，分支設(shè)置有全凝器，全凝器連接有氨水儲槽，氨水儲槽連接有氨水提升泵。蒸氨塔優(yōu)選ZDDF-20型高效導(dǎo)向浮閥塔。本實(shí)用新型設(shè)計原理通過加堿調(diào)節(jié)廢水pH，使離子氨向分子氨轉(zhuǎn)化，再經(jīng)換熱器提高廢水溫度后，進(jìn)入蒸氨塔中利用分子氨在廢水中的實(shí)際濃度和平衡濃度之間存在的差異，用蒸汽汽提進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，使廢水中的分子氨不斷由液相轉(zhuǎn)移到氣相中，從而達(dá)到去除廢水中NH3-N的目的。氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)的除氨效果決定了后續(xù)生化系統(tǒng)的處理效果，因此，氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)在氨基酸廢水處理中起決定性作用。本實(shí)用新型中集水池為氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)提供一個儲水場所，高NH3-N廢水經(jīng)混凝沉淀后進(jìn)入集水池，保證系統(tǒng)廢水處于穩(wěn)定流動狀態(tài)。堿液儲槽是提供一個溶解 NaOH和儲存堿液的場所。為避免廢水在換熱器和蒸氨塔內(nèi)結(jié)垢與堵塞，使廢水先通過石英砂過濾器過濾。為提升入塔廢水溫度和降低出塔廢水溫度，使廢水入塔前進(jìn)入一個列管換熱器與出塔廢水進(jìn)行換熱，來充分回收和利用出塔廢水中的熱量，經(jīng)過換熱器換熱入塔廢水溫度可提高到85°C左右，出塔廢水溫度可降低到60°C左右。為了提高出塔蒸汽中氨的濃度，達(dá)到氨水回用的要求，并保證蒸氨塔的穩(wěn)定運(yùn)行，在蒸氨塔頂設(shè)分凝器，使部分蒸汽冷凝回流，剩余蒸汽進(jìn)入全凝器冷凝后進(jìn)入氨水儲槽供回用。計量泵安裝在堿液槽與廢水提升泵之間，把堿液從堿液槽中打入廢水提升泵的入口，經(jīng)泵葉輪及管內(nèi)的流動混合，使廢水 pH在10 10. 5之間，提供一個廢水中離子氨向分子氨轉(zhuǎn)換的有利環(huán)境。廢水提升泵安裝在集水池與過濾器之間管路上，起到提升廢水的作用，氨水提升泵用于提升冷凝后的氨水供回用。蒸氨塔是該系統(tǒng)的主體，采用ZDDF-20型高效導(dǎo)向浮閥塔，在這里經(jīng)換熱后的含高廢水從蒸氨塔的進(jìn)料板進(jìn)入，與塔底部上升的蒸汽逆流接觸進(jìn)行熱量和質(zhì)量的傳遞，使廢水中的分子氨轉(zhuǎn)移到蒸汽中去，從而使出塔廢水中NH3-N濃度降低到200mg/L以下，以利于后續(xù)生化處理，出塔蒸汽中分子氨質(zhì)量濃度提高到10%左右，經(jīng)冷凝后回用。本實(shí)用新型氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)溫度、pH值、壓力等控制條件，使氨基酸廢水經(jīng)過氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)后NH3-N濃度由3000mg/L以上降低到200mg/L以下， 以利于后續(xù)生化處理。采用該預(yù)處理技術(shù)不僅大大減少了廢水中NH3-N含量，降低了廢水處理難度，為氨基酸廢水處理找到了一條新途徑，而且可對廢水中NH3-N回收循環(huán)利用，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)，主要由集水池1、堿液儲槽2、分凝器11、 計量泵3、廢水提升泵4、蒸氨塔7共同組成，集水池1連接廢水提升泵4，廢水提升泵4連接蒸氨塔7，蒸氨塔7的廢水出口處設(shè)置有放凈口 8，蒸氨塔7頂部設(shè)置分凝器11，分凝器11 的蒸汽出口處設(shè)置有安全放空閥15，計量泵3分支設(shè)置在集水池1和廢水提升泵4之間，計量泵3與堿液儲槽2連接。在廢水提升泵4與蒸氨塔7之間分支設(shè)置有過濾器5連接蒸氨塔7 ；在放凈口 8處，分支設(shè)置有出塔廢水提升泵9，出塔廢水提升泵9又分成兩個支路，一支路回連蒸氨塔7，一支路則連接有生物調(diào)節(jié)池10 ；在過濾器5和蒸氨塔7之間、出塔廢水提升泵9的分支點(diǎn)與生物調(diào)節(jié)池10之間設(shè)置有換熱器6 ；在安全放空閥15處，分支設(shè)置有全凝器12，全凝器12連接有氨水儲槽13，氨水儲槽13連接有氨水提升泵14。本實(shí)用新型中的蒸氨塔7優(yōu)選S3DF-20型高效導(dǎo)向浮閥塔。運(yùn)行時，氨基酸生產(chǎn)中的過濾、洗滌、發(fā)酵工段產(chǎn)生NH3-N濃度在3000mg/L以上的高氮廢水經(jīng)混凝沉淀后，進(jìn)入氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)的集水池1中，同時由計量泵3把一定量堿液從堿液儲槽2中打入廢水提升泵4的入口，經(jīng)泵葉輪及管內(nèi)的流動混合，使廢水pH 在10 10. 5，經(jīng)廢水提升泵4泵至過濾器5(51-反沖壓縮空氣入口，52-反沖壓縮空氣出口，53-廢渣及反沖下水出口)，進(jìn)一步去處廢水中的SS。過濾器5出水進(jìn)入換熱器6與蒸氨塔7底部流出的高溫廢水進(jìn)行換熱，回收熱量，并提高入塔廢水溫度至85°C左右。換熱升溫后的廢水從蒸氨塔7進(jìn)料板進(jìn)入塔內(nèi)，廢水在塔內(nèi)順流而下與上升的蒸汽進(jìn)行熱量和質(zhì)量交換，廢水中NH3-N濃度沿塔高從上而下逐步降低，至塔底達(dá)到處理要求后排出塔外。 加熱蒸汽壓力約0. 4MPa,溫度約140°C，直接從蒸氨塔7(71—蒸汽入口，72—排渣口)塔底部進(jìn)入塔內(nèi)向上流動，與廢水逆流接觸進(jìn)行質(zhì)和熱的傳遞，使廢水NH3-N濃度逐步降低，而蒸汽中分子氨濃度逐步提高，蒸氨塔7塔頂設(shè)分凝器11，在分凝器11中蒸汽被部分冷凝回流至塔頂，剩余蒸汽可以直接通過安全放空閥15放空，或進(jìn)入全凝器12冷凝后(122-冷凝氨水，123-未冷凝的蒸汽)自流進(jìn)入氨水儲槽13，冷凝后的氨水根據(jù)生產(chǎn)需要經(jīng)氨水提升泵14提升進(jìn)行回用。從蒸氨塔7塔底出塔廢水出口 73排出的廢水溫度在103°C左右， NH3-N濃度降低到200mg/L以下，通過出塔廢水提升泵9 一部分回流蒸氨塔7循環(huán)處理，一部分提升到換熱器6與過濾器5廢水進(jìn)行換熱，回收出塔廢水中的熱量，并降低其溫度至60°C 左右，再經(jīng)進(jìn)一步冷卻至40°C左右，進(jìn)入生物調(diào)節(jié)池10 (冬天無需再進(jìn)一步冷卻，可直接進(jìn)生物調(diào)節(jié)池10)。分凝器11的冷卻介質(zhì)為循環(huán)冷卻水(111-循環(huán)冷卻水上水口，112-循環(huán)冷卻水下水口)，全凝器12的冷卻介質(zhì)冬天為循環(huán)冷卻水(上下水口與分凝器11的循環(huán)水上下水口 111、112共用)，夏天為冷凍水(進(jìn)水溫度在18°C左右，121—冷凍水上水口，冷凍水下水口與分凝器的循環(huán)水下水口 112共用)，分凝器11通過控制冷卻水流量控制未冷凝的氨蒸汽溫度(92°C左右)，從而達(dá)到所要求的回用氨水濃度(質(zhì)量濃度10%左右)。通過本系統(tǒng)的蒸氨作用可去除氨基酸廢水中95%左右的NH3-N,使NH3-N濃度降低到生化系統(tǒng)可接受的范圍，再經(jīng)過生化系統(tǒng)的生物脫氮作用，可保證出水中NH3-N濃度達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于所述氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)包括集水池、 堿液儲槽、分凝器、計量泵、廢水提升泵、蒸氨塔，集水池連接廢水提升泵，廢水提升泵連接蒸氨塔，蒸氨塔的廢水出口處設(shè)置有放凈口，蒸氨塔頂部設(shè)置分凝器，分凝器的蒸汽出口處設(shè)置有安全放空閥，計量泵分支設(shè)置在集水池和廢水提升泵之間，計量泵與堿液儲槽連接。
2.如權(quán)利要求1所述的氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于在廢水提升泵與蒸氨塔之間分支設(shè)置有過濾器連接蒸氨塔。
3.如權(quán)利要求2所述的氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于在放凈口處，分支設(shè)置有出塔廢水提升泵，出塔廢水提升泵又分成兩個支路，一支路回連蒸氨塔，一支路則連接有生物調(diào)節(jié)池。
4.如權(quán)利要求3所述的氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于在過濾器和蒸氨塔之間、 出塔廢水提升泵的分支點(diǎn)與生物調(diào)節(jié)池之間設(shè)置有換熱器。
5.如權(quán)利要求4所述的氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于在安全放空閥處，分支設(shè)置有全凝器，全凝器連接有氨水儲槽，氨水儲槽連接有氨水提升泵。
6.如權(quán)利要求廣5之任意一項所述的氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于蒸氨塔為 ZDDF-20型高效導(dǎo)向浮閥塔。
專利摘要本實(shí)用新型屬于氨基酸廢水預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)。主要由集水池、堿液儲槽、分凝器、計量泵、廢水提升泵、蒸氨塔共同組成，集水池連接廢水提升泵，廢水提升泵連接蒸氨塔，蒸氨塔的廢水出口處設(shè)置有放凈口，蒸氨塔頂部設(shè)置分凝器，分凝器的蒸汽出口處設(shè)置有安全放空閥，計量泵分支設(shè)置在集水池和廢水提升泵之間，計量泵與堿液儲槽連接。本實(shí)用新型氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)溫度、pH值、壓力等控制條件，使氨基酸廢水經(jīng)過氨基酸廢水預(yù)處理系統(tǒng)后NH3-N濃度由3000mg/L以上降低到200mg/L以下，以利于后續(xù)生化處理。
文檔編號C02F9/10GK201981087SQ20112001589
公開日2011年9月21日 申請日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月19日
發(fā)明者張發(fā)文, 楊建濤, 沈連峰, 王婷, 王鐵軍, 袁遠(yuǎn) 申請人:河南農(nóng)業(yè)大學(xué)