氨氮废水通过提升泵进入PH调整池,池内加入碱液,把污水的PH值调到11~12左右,如果冬季的水温较低,则污水需加热至40℃以上,否则吹脱效果不理想。同时有条件可以添加氨氮去除剂,增加氨氮去除效果。
调整好的污水用污水泵由顶部送入吹脱塔,同时鼓风机从吹脱塔底部鼓入空气,污水落到到填料顶部,并分布到填料的整个表面,通过填料往下流,与底部上去空气逆向流动,空气中氨的分压随氨的去除程度增加而增加,污水内的氨氮随之减少。
通过吹脱塔的一级吸收后,污水流入PH回调池,把PH回调至7左右。
最终达标污水排入环境。
PH调整池是采用机械搅拌,旁边有加药装置及PH测定仪。污水进入调整池后,根据PH测定仪的指数来确定加药量,同时通过机械搅拌把污水搅匀。
吹脱塔用于脱除水中氨氮,即将气体通入水中,使气液相互充分接触,使水中溶解的游离氨穿过气液界面,向气相转移,从而达到脱除氨氮的目的。常用空气作载体(若用水蒸气作载体则称汽提)。
水中的氨氮,大多以氨离子(NH4+)和游离氨(NH3)保持平衡的状态而存在。其平衡关系式如下:NH4++OH-→ NH3+H2O
NH3+H2O→NH4++OH-
氨与氨离子之间的百分分配率可用下式进行计算:
Ka=Kw /Kb=(CNH3•CH+)/CNH4+
式中:Ka———氨离子的电离常数;
Kw———水的电离常数;
Kb———氨水的电离常数;
C———物质浓度。
吹脱法是使水作为不连续相与空气接触,利用水中组分的实际浓度与平衡浓度之间的差异,使氨氮转移至气相而去除。废水中的氨氮大多以铵离子(NH4+)和游离氨(NH3)保持平衡的状态而存在。当pH值为7左右时氨氮大多数以铵离子状态存在,而pH为11左右时,游离氨大致占90%。在碱性条件下,大量空气与废水接触、使废水中氨氮转换成游离氨被吹出,以达去除废水中氨氮的目的。
吹脱塔常采用逆流操作,塔内装有一定高度的填料,以增加气—液传质面积从而有利于氨气从废水中解吸。常用填料有拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。
废水被提升到吹脱塔的塔顶,污水从塔的上部淋洒到填料上而形成水滴并分布到填料的整个表面,通过填料往下流,用以提高接触面积。风机从塔底向上或水平方向吹送的空气逆流接触,空气中氨的分压随氨的去除程度增加而增加,随气液比增加而减少。完成传质过程,使氨由液相转为气相,随空气排放,完成吹脱过程。在吹脱过程中,pH、水温、水力负荷及气水比对吹脱效果有较大影响。
氨氮吹脱塔是我公司设计、制造的技术成熟、性能可靠的氨氮废水处理设备。具有效率高、结构紧凑、外形美观、占地面积小、耐腐蚀、抗老化、强度高、重量轻、运输安装方便,且易于维护管理等特点。可用于各类氨氮污水的处理。
(1)塔型和结构特点:
玻璃钢氨氮吹脱塔外型为圆形式。塔体结构为分上、中、下三段组装,检修口<带有机玻璃视镜>、供液口、放净口等功能,操作、维护管理十分便利。
氨氮吹脱塔结构设计:下塔体为吹脱功能段,分二部分:上部分采用圆形双筒体的结构,其外部装设有检修孔<带有机玻璃视镜>和废气入口接管,内置一道环形喷淋和五层填料反应层,为增强管体强度和外观的造型,采用了若干纵向加强筋,并根据各种型号的体型大小,分几片或多片组装,其分片法兰拼装采用碳钢包塑螺栓,且色泽相同于塔体,这样既美观、协调,又可保证连接强度及防腐要求。故这样的结构设计,占地面积小、功能配置齐全,便于操作和维护管理。
(2)氨氮吹脱塔玻璃钢构件的制作及材料选择:
氨氮吹脱塔及配套附件采用手糊成型工艺制作,因其工作环境恶劣,故我们分别选用了耐酸、碱性能好和结构强度高的树脂为基材,无碱无捻方格布为增强材料而制成的各部分,其树脂固化度大于80%,弯曲强度大于160MPa,巴氏硬度大于40,吸水率小于0.3%,抗拉强度大于200MPa,冲击强度大于200KJ/m2。其玻璃钢件结构层制作由内表防腐层、中间结构强度层、外表抗老化层三部分组成。内表防腐层树脂采用耐酸、碱腐蚀的乙烯基酯树脂,内表防渗、防腐;增强材料采用耐酸、碱。内表防腐层设计总厚度在3mm,中间结构强度层选用耐腐蚀、机械强度高的邻苯型不饱和聚酯树脂(常州天马集团有限公司生产的196#树脂),增强材料选用无碱无捻玻璃纤维方格布,厚7mm,外表抗老化层采用间苯型33#胶衣树脂,同时添加UV-9紫外线吸收剂和相适合的颜料,从而使玻璃钢制件外表色泽鲜艳、抗老化性能强、永不褪色、结构强度高、耐腐能力好。因此有效地保证了设备的使用寿命,其玻璃钢制作设计使用寿命可达25年之久。
氨氮吹脱塔下部及上部设计有检修孔<带有机玻璃视镜>,通过视镜随时可以观察和检查运行情况,主要是喷嘴的工作状况,可以通过检修孔很方便地及时检修和排除故障。
(3)氨氮吹脱塔供液喷淋装置:
氨氮吹脱塔供液喷淋采用枝状管式配水,选用PP管枝状成型,喷嘴选用PP塑料一次注塑成型强度高的螺旋喷嘴,大流量、细雾喷嘴。供液压力为1~2㎏压力时即可产生较好的喷雾效果,喷嘴与配管的连接采用内外螺纹丝口连接,便于安装、维护和易更换。故这样的设计和材料选择既达到了喷雾供水压力不高而雾状均匀,无空中现象并且制造方便、便于维护、材料耐腐性好、不易堵、使用寿命长的特点。
(4)氨氮吹脱塔功能反应段及填料层
氨氮吹脱塔要达到效率高、运行阻力低、使用寿命长的设计要求,其反应层滤料的选择是十分关键的。填料采用花环,要求分散气流性好,比表面积大,并且终身免维护,该填料具有比表面积大、穿孔率高、洞孔均匀、排列规格、沟留现象小、液膜生成快、运行阻力低。填料每层高度为H=600mm,该填料堆积密度为98kg/m3,空隙率95.6%,比表面积223m2/m3,填料因子172。
(5)氨氮吹脱塔除雾器:
氨氮吹脱塔采用乱堆鲍尔环填料作为收水除雾器,厚度为300mm。它的优点是结构简单,挡水、除雾、效率高,特别适用于该型吹脱塔喷雾产生的气雾分离,其除雾效率可达99.5%,而通过该除雾层填料的阻力仅50~80Pa。乱堆型填料除雾器的原理是由于填料层的阻挡,使上升气体不断改变运动方向,因而使被气体夹带的雾滴与填料碰撞而分形成液膜,同时由于气体运动方向的改变也造成被夹带液滴的惯性截流,使填料表面的液膜生成液滴,依靠其重力来达到除雾效果。所以对于水平安装的填料式收水除雾器,就是依靠上升气流的作用使填料表面形成液膜,当液膜达到一定厚度后,液膜破坏,生成水滴,水滴依靠重力下落,以这样的动平衡方式来达到除雾收水效果。本装置选用Φ25的鲍尔滤料,其堆积密度76kg/m3,空隙率94%,比表面积209 m2/m3,该种雾器透气性好,阻水效率高(除雾效率大于99%)、气流阻力小。
综上所述,氨氮吹脱塔,确是我公司在长期的废水治理中设计并不段完善的氨氮废水处理设备,其高效、低阻、节能的设计,使其与其他型号相比,更具鲜明的竞争力。