CN103803670B - 一种雾化蒸发高氨氮废水处理*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雾化蒸发高氨氮废水处理***，包括雾化蒸发器，雾化蒸发器包括高氨氮废水进水管、基础及配重、电自控装置，高氨氮废水进水管上连接有水泵，基础及配重上设有支架，支架的顶端设有转轴，转轴上设有电机，电机的输出轴上设有风轮，高氨氮废水进水管通过支架的芯部连接至风轮，电自控装置的电缆通过支架的芯部连接至电机。采用雾化蒸发***对高氨氮废水进行处理，结构简单、易于操作、不受气候影响、氨氮去除率高。

Description

一种雾化蒸发高氨氮废水处理***

技术领域

本发明涉及一种高氨氮废水处理***，尤其涉及一种雾化蒸发高氨氮废水处理***。

背景技术

目前，焦化行业、高新材料行业、化工行业等产生的高浓度氨氮废水（氨氮浓度大于200mg/L）成为废水处理业界的难题。高浓度氨氮废水处理方法通常有物化法、生物脱氮法、物化和生化联合法等，其中物化法主要分为吹脱法（汽提）、蒸氨法、MAP（鸟粪石）沉淀法、和化学氧化法。吹脱、气提法是将气体（载气）通入水中，使之相互充分接触，使水中氨氮穿过气液界面，形成氨气向气相转移，从而达到脱除污染物的目的。常用空气或水蒸汽作载气，前者称为吹脱，后者称为气提。蒸氨法是采用热源对含高氨氮废水进行加热蒸馏，从而达到氨氮形成氨气从废水中逸出的方法。MAP（鸟粪石）沉淀法指向含高氨氮废水中的投加Mg²⁺和磷酸盐，反应生成难溶的磷酸铵镁（MgNH₄PO₄·6H₂O，俗称鸟粪石，英文名称struvite[magnesium ammoniumphosphate]，简称MAP）沉淀，从而达到去除废水中的磷酸盐和氨氮的目的。生物脱氮工艺通常采用的是传统的好氧或厌氧法，但这仅对低浓度一般氨氮浓度小于200mg/L时较为有效。当氨氮大于200mg/L时，在生物处理前先对含高浓度氨氮的废水进行物化处理。

现有技术中，常见的高氨氮废水处理工艺的缺点如下：

（1）吹脱（汽提）法、蒸氨法、MAP（鸟粪石）沉淀法、和化学氧化法均具有一次性投资高、运行成本高的缺点。以上方法的运行费用一般在30-100元/吨水左右。

（2）吹脱（汽提）法、蒸氨法、MAP（鸟粪石）沉淀法、和化学氧化法均具有工艺复杂、管理及运行繁琐等缺点。

目前，类似液体雾化***大多用于节水灌溉领域。在水处理领域，曾有利用反渗透浓水余压喷雾***进行脱盐的报道。在高氨氮废水处理领域，雾化蒸发方法尚未有应用报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种雾化蒸发高氨氮废水处理***。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的雾化蒸发高氨氮废水处理***，包括雾化蒸发器，所述雾化蒸发器包括高氨氮废水进水管、基础及配重、电自控装置，所述高氨氮废水进水管上连接有水泵，所述基础及配重上设有支架，所述支架的顶端设有转轴，所述转轴上设有电机，所述电机的输出轴上设有风轮，所述高氨氮废水进水管通过所述支架的芯部连接至所述风轮，所述电自控装置的电缆通过所述支架的芯部连接至所述电机。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的雾化蒸发高氨氮废水处理***，由于包括雾化蒸发器，雾化蒸发器包括高氨氮废水进水管、基础及配重、电自控装置，高氨氮废水进水管上连接有水泵，基础及配重上设有支架，支架的顶端设有转轴，转轴上设有电机，电机的输出轴上设有风轮，高氨氮废水进水管通过支架的芯部连接至风轮，电自控装置的电缆通过支架的芯部连接至电机。采用雾化蒸发***对高氨氮废水进行处理，结构简单、易于操作、不受气候影响、氨氮去除率高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的雾化蒸发高氨氮废水处理***的正面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的雾化蒸发高氨氮废水处理***的侧面结构示意图；

图3为本发明实施例中风轮的结构示意图。

图中：

1—进水口；2—水泵；3—基础及配重；4—电自控装置；5—电缆；6—支架（内含进水管和电缆）；7—风轮；8—转轴；9—电机；10—叶片；11—前轮毂；12—盖板；13—连接螺栓、垫片和螺母；14—后轮毂。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的雾化蒸发高氨氮废水处理***，其较佳的具体实施方式如图1、图2、图3所示：

包括雾化蒸发器，所述雾化蒸发器包括高氨氮废水进水管、基础及配重、电自控装置，所述高氨氮废水进水管上连接有水泵，所述基础及配重上设有支架，所述支架的顶端设有转轴，所述转轴上设有电机，所述电机的输出轴上设有风轮，所述高氨氮废水进水管通过所述支架的芯部连接至所述风轮，所述电自控装置的电缆通过所述支架的芯部连接至所述电机。

所述风轮包括固定在一起的前轮毂和后轮毂，所述后轮毂与所述电机的输出轴连接，所述前轮毂上固定有叶片，所述高氨氮废水进水管穿过所述后轮毂和前轮毂伸到所述叶片的前方，所述高氨氮废水进水管的出口设有喷头。

所述风轮下方设有废水贮水池或硬化地面。

所述高氨氮废水指的是：焦化行业、高新材料行业或化工行业产生的氨氮浓度大于200mg/L的高浓度氨氮废水。

所述水泵压力为3.0～5.0MPa、扬程30-40m；

所述风轮直径为50cm、材料为耐腐蚀的316L不锈钢材质；

所述电机的转速为500-2000rdm；

所述雾化蒸发器的高度为12m、材质为碳钢防腐材料并覆有防腐蚀涂料，其单台处理能力为10t/h，其蒸发速率是自然蒸发速率的13～22倍。

本发明的雾化蒸发高氨氮废水处理***，采用雾化蒸发***对高氨氮废水进行处理，具有一次性投资和运行费用低廉、工艺简单、管理及运行自动化程度高、简单等突出优点，可实现对高氨氮废水的有效处理。

本发明的雾化蒸发高氨氮废水处理***，主要是利用机械雾化方法，加速高氨氮废水的自然蒸发速率，通过机械力和压力使高氨氮废水形成细微雾滴，从而使废水中的氨氮转化为氨气后快速从水雾中逸散。同时，水蒸汽在空中凝结为水滴后进行回收后进行再利用。最终实现氨氮从废水中脱除、水资源回收利用之目的。

本发明改变了现有常用的吹托、蒸氨等高氨氮废水处理方法，可极大节约废水处理成本，并可将雾化后凝结的水滴进行回收利用，实现了水的循环利用和资源化，并降低高氨氮废水排放对周边环境所带来的负面影响，适用于各种行业所产高氨氮废水的净化处理。

本发明的工作原理是：

原水取自高氨氮废水贮水池，本雾化蒸发***置于贮水池外边缘，按如下的步骤进行：

1）废水经收集后汇入贮水池进行调节、均质、暂存；

2）高氨氮废水经进水管1经水泵2加压后输送至雾化蒸发器顶部风轮7，在电机9的驱动下，依靠高速旋转的风轮将废水展出薄薄的水膜，通过机械驱动力、离心力和风轮空腔区产生的负压共同作用下，废水被雾化，废水中的氨氮转化为氨气逸出。

3）雾化后的水蒸气遇冷凝结后降落至废水贮水池或硬化地面后进行收集成为净化后的再生水源。

本发明所述的雾化蒸发高氨氮废水处理***，其单台处理能力为10t/h。

本发明所述的雾化蒸发高氨氮废水处理***，其中步骤1）中所述的废水指的是：焦化行业、高新材料行业、化工行业等产生的高浓度氨氮废水（氨氮浓度大于200mg/L）。

本发明所述的雾化蒸发高氨氮废水处理***，其中步骤2）中所述的水泵压力为3.0～5.0MPa，扬程30-40m。

本发明所述的雾化蒸发高氨氮废水处理***，其中步骤2）中所述的风轮直径为50cm，材料为耐腐蚀的316L不锈钢材质。

本发明所述的雾化蒸发高氨氮废水处理***，其中步骤2）中所述的电机通过程序化的电自控装置，根据风速、湿度等气象条件对风轮转速进行控制，转速一般在500-2000rdm。

本发明所述的雾化蒸发高氨氮废水处理***，其中步骤2）中所述的雾化蒸发器高度为12m，材质为碳钢防腐材料并覆有防腐蚀涂料。

本发明所述的雾化蒸发高氨氮废水处理***，其单台（处理能力为10t/h）一次性投资费用和运行费用均远低于吹脱法、蒸氨法和MAP（鸟粪石）沉淀法，以上四种方法的对比情况如下表1所示。

表1四种高氨氮废水处理方法费用对比一览表

本发明所述的雾化蒸发高氨氮废水处理***，其蒸发速率是自然蒸发速率的13～22倍。

本发明所述的雾化蒸发高氨氮废水处理***结构简单、易于操作、不受气候影响、氨氮去除率高并可实现了废水中氨氮资源化。

本发明所述的雾化蒸发高氨氮废水处理***，其发明原理为：废水经加压泵输送至雾化蒸发器顶部风轮后，在电机驱动下，依靠高速旋转的风轮将废水展出薄薄的水膜，通过机械驱动力、离心力和风轮空腔区产生的负压共同作用下，使悬浮在气流中的水滴体积很小，而比表面积很大，使水滴易于与周围空气进行热量传递。雾化后的液滴和热空气流接触后，液滴中的氨氮转化为氨气逸散到大气中，液滴中的水分迅速蒸发成为水蒸气。水蒸气在空气中遇冷后再次凝结为水滴落至贮水池或水池旁的硬化地面，经收集后可作为水资源进行回用。

本发明具有以下优点和积极意义：

本发明通过一种雾化蒸发高氨氮废水处理***，不但实现了对高氨氮废水的有效去除，还可将净化后的废水进行收集后作为水资源进行回用。

具体实施例：

某化工厂生产中排放高氨氮化工废水，排放量为25t/h。该化工废水中氨氮含量较高，根据业主提供的数据，本方案设计进水氨氮浓度为600mg/L，预处理出水氨氮浓度为60mg/L。采用3台本发明***（处理能力为10t/h）对上述高氨氮废水进行处理：

高氨氮废水在3.8MPa的高压下泵入雾化蒸发高氨氮处理***，在高速旋转的风轮（转速在800rdm）空腔区产生的负压、机械驱动力和离心力的共同作用下，废水被雾化，废水中的氨氮转化为氨气逸出。同时，雾化后的水蒸气遇冷凝结后降落至废水贮水池或硬化地面后进行收集成为净化后的再生水源。经处理氨氮进水浓度在400～600mg/L，经本发明***处理后，氨氮浓度可降至20-50mg/L，达到了预期设计要求。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种雾化蒸发高氨氮废水处理***，其特征在于，包括雾化蒸发器，所述雾化蒸发器包括高氨氮废水进水管、基础及配重、电自控装置，所述高氨氮废水进水管上连接有水泵，所述基础及配重上设有支架，所述支架的顶端设有转轴，所述转轴上设有电机，所述电机的输出轴上设有风轮，所述高氨氮废水进水管通过所述支架的芯部连接至所述风轮，所述电自控装置的电缆通过所述支架的芯部连接至所述电机；

所述风轮下方设有废水贮水池或硬化地面；

所述高氨氮废水指的是：焦化行业或高新材料行业产生的氨氮浓度大于200mg/L的高浓度氨氮废水；

所述水泵压力为3.0～5.0MPa、扬程30-40m；

所述风轮直径为50cm、材料为耐腐蚀的316L不锈钢材质；

所述电机的转速为500-2000rdm；

所述雾化蒸发器的高度为12m、材质为碳钢防腐材料并覆有防腐蚀涂料，其单台处理能力为10t/h，其蒸发速率是自然蒸发速率的13～22倍；

所述风轮包括固定在一起的前轮毂和后轮毂，所述后轮毂与所述电机的输出轴连接，所述前轮毂上固定有叶片，所述高氨氮废水进水管穿过所述后轮毂和前轮毂伸到所述叶片的前方，所述高氨氮废水进水管的出口设有喷头。