垃圾滲濾液氨吹脫塔的製作方法
2023-06-19 23:07:26
專利名稱：垃圾滲濾液氨吹脫塔的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種處理垃圾滲濾液的氨吹脫塔。
背景技術：
目前，我國城市垃圾的處理基本上是填埋處理，填埋場垃圾滲濾液的處理是填埋場設計、運行和管理中需要迫切解決的問題。由於垃圾滲濾液水質變化大，有機物和氨氮濃度高，可生化性較差，其處理一直沒有得到很好的解決。
對垃圾滲濾液的處理一般採用物理化學方法和生物化學方法。物理化學方法因其處理成本較高，不適於大水量的垃圾滲濾液的處理，而生物化學方法具有運行成本低、處理效果好等優點是垃圾滲濾液處理的首選方法。在垃圾滲濾液的處理過程中，除去滲濾液中的高濃度氨是整個工藝中的關鍵，對提高滲濾液生物處理的可生化性十分重要，只有在高效除去氨氮後，才能保證後續生化處理的正常進行。
現有技術中，垃圾滲濾液中的高濃度氨在生化處理前可以通過吹脫除去。蘇州城建環保學院和哈爾濱建築大學公開了一種採用曝氣吹脫法除去垃圾填埋場滲濾液中氨的方法(《汙染防治技術》1999年6月第12卷第2期)，在pH＝11，溫度在22.5℃及供氣量為10L/min的條件下，經過5小時的曝氣吹脫，可獲得68.7～82.5％的氨態氮去除率。但該方法在低溫時效果急劇下降，且噪聲大、運行費用較高。《環境科學動態》1998年第4期公開了一種採用吹脫法處理純鹼生產中氨氮廢水的方法，是在吹脫柱中裝入卵石填料，在pH＞10條件下，通入空氣吹脫，可以達到氨氮總去除率為66％的效果。該方法工藝簡單，操作簡便，但去除率較低。《四川環境》2000年第19卷第1期公開了一種採用氨吹脫塔處理廢水中氨氮的方法。所述的氨吹脫塔由塔頂軸流風機、收水器、進水布水器、水泥制格子填料、集水器、進風管及進風管軸流風機組成，在pH11～12、相應氣水比是4500～5500條件下吹脫，氨氮的去除率為70～84％。該方法氣水比高，氨氮去除率不高。
發明內容
針對上述方法吹脫裝置複雜、氣水比大、噪聲大、能耗高及氨氮去除率低的缺陷，本實用新型的目的是提供一種新型的垃圾滲濾液氨吹脫塔，該塔可降低氣水比和處理成本，提高氨氮去除率，勝任大批量工業化氨氮廢水的連續處理。
為實現上述目的，本實用新型的垃圾滲濾液氨吹脫塔包括塔體、滲濾液進口、液相出口、空氣進口、氣相出口及填料等，所述塔體內自上至下依次布置有液體初始分布器、上層填料床層、液體收集再分布器、下層填料床層及空氣分布器，滲濾液進口與液體初始分布器相連，空氣進口與空氣分布器相連。
本實用新型的垃圾滲濾液氨吹脫塔，所述的塔體直徑可根據垃圾滲濾液處理量的大小決定，材質可以是碳鋼、不鏽鋼、複合鋼板或碳鋼襯膠。
液體初始分布器根據不同的工藝可以是排管式液體分布器、多級槽式液體分布器、盤式液體分布器、噴射式液體分布器中的一種，材質可以是碳鋼或不鏽鋼。
所述的上層填料床層和下層填料床層是規整填料，材質可以是碳鋼、不鏽鋼或塑料。垃圾滲濾液中氨吹脫過程主要是通過由液相向氣相的傳質，吹脫表面快速更新而從滲濾液中脫除氨氮，因此，要求廢水在填料表面掛膜，氣液逆向流動，氣體與液體接觸並快速動態更新，使滲濾液中的氨不斷地釋放到空氣中。現有吹脫裝置中所用的卵石填料、水泥格子填料、塑料填料以及條板填料都存在比表面積小、通量低、阻力大等缺點。本實用新型的垃圾滲濾液氨吹脫塔採用的規整填料壓降低，可使風機的功率成倍下降，操作費用低，並且填料效率高，通量大，其分離效率隨操作負荷的變化在很大的一段操作範圍內能保持相當的穩定，也就是說採用規整填料，整個塔的操作負荷範圍寬，操作彈性大，在相同的處理量下可使塔徑減小，塔高降低。所用的規整填料較好的是絲網波紋填料、板波紋填料或網孔波紋填料。
填料的壓緊裝置一般為柵板形狀，放置於填料層上端沿裝置外圈圓周用固定裝置緊固於塔壁上。當需承載像分布器等其他塔內件時，壓緊裝置必須設計成固定於塔壁的可拆卸結構。
填料的支撐裝置一般為柵板形狀。支撐裝置在塔內的安裝對於小直徑塔來說可安裝在固定於塔體上的支腳上，對於大直徑塔來說應採用支撐梁結構，支撐裝置位於其上，而對於特大直徑的塔應採用桁架結構。
所述的液體收集再分布器是排管式液體分布器、多級槽式液體分布器、盤式液體分布器、噴射式液體分布器中的一種。
氨吹脫塔塔徑大，填料層高徑比大，空氣從塔底鼓入，入口氣速高，如無適宜的氣體分布器會引起氣流發生偏流，致使填料床層中氣體分布不均勻，大大降低填料塔的分離效率。因此，選用的空氣分布器應具有氣相均布性能好，進口阻力小，所佔空間小，結構簡單等特點。本實用新型選用的空氣分布器是直管擋板式、多孔直管式、切向號角式、單切或雙切向環流式、葉片式、噴射式氣體分布器中的一種，結構型式可根據工藝條件選定，材質可以是碳鋼或不鏽鋼。
本實用新型的垃圾滲濾液氨吹脫塔的工作原理是垃圾滲濾液從滲濾液進口進入塔內，經液體初始分布器進行初始分布，落入上層填料床層，再經液體收集再分布器進行重新分布，落入下層填料床層，最後從塔底的液體出口流出。空氣由鼓風機從空氣進口鼓入塔內，經空氣分布器分布向上進入下層填料床層，再經液體收集再分布器進入上層填料床層，最後通過初始液體分布器從塔頂的氣相出口排出塔外。在上述過程中，垃圾滲濾液在填料表面形成均勻液膜，氣液逆向流動，空氣和滲濾液在填料表面接觸並不斷更新，使滲濾液中的氨不斷地釋放到空氣中，實現氨的吹脫。
本實用新型的垃圾滲濾液氨吹脫塔採用新型規整填料以及高性能的空氣和液體分布器進行布氣、布水的基礎上，經過工藝模擬計算，確定了氨吹脫塔工業化運行的合適氣水比，氣水比≤3800，比國內現有的氨吹脫塔運行時4500～6000的氣水比下降了15～35％，大大節省了設備投資費用和動力費用，能耗低，降低了廢水處理成本，提高了垃圾滲濾液中氨氮的去除率，其氨氮去除率可達90％以上，實現了大批量工業化處理氨氮廢水的連續操作。由於本實用新型採用規整填料替代卵石填料或水泥格子填料，使整個塔的操作負荷範圍寬，操作彈性大，在相同的處理量下可使塔徑減小，塔高降低，提高了分離效果。選用的液體分布器和空氣分布器在塔內佔位低，節省了塔內空間，使液體和氣體分布良好，增加了氣液接觸面積，阻力小，壓降低，不易堵塞，操作彈性大。
圖1是本實用新型的垃圾滲濾液氨吹脫塔結構示意圖。
圖中標號所示1-塔體，2-液體初始分布器，3、7-壓緊裝置，4-上層填料床層，5、9-支撐裝置，6-液體收集再分布器，8-下層填料床層，10-空氣分布器，11-液相出口，12-空氣進口，13-滲濾液進口，14-氣相出口。
具體實施方式
下面將通過對本實用新型的垃圾滲濾液氨吹脫塔實施例的詳細描述來進一步闡述本實用新型，但實施例不是對本實用新型的限制。
如圖1所示，本實用新型的垃圾滲濾液氨吹脫塔，包括塔體1、滲濾液進口13、液相出口11、空氣進口12、氣相出口14及填料等，塔體1內自上至下依次布置有液體初始分布器2、上層填料床層4、液體收集再分布器6、下層填料床層8及空氣分布器10，滲濾液進口13與液體初始分布器2相連，空氣進口12與空氣分布器10相連。所述的液體初始分布器2是排管式液體分布器，所述的上層填料床層4和下層填料床層8是網孔波紋填料，所述的液體收集再分布器6是盤式液體分布器，所述的垃圾滲濾液氨吹脫塔的空氣分布器10是雙切向號角式氣體分布器。
將上述氨吹脫塔應用於一垃圾填埋場對垃圾滲濾液進行處理，塔直徑300mm，塔高10m，廢水處理量150L/h，進塔滲濾液中氨含量2000～4000mg/L，全塔壓降≤120mmH2O，經一次吹脫後，排放廢水中的氨氮含量最低達40mg/L，吸收率可達到98％以上。
在塔直徑3200mm、塔高14m、廢水處理量800m3/d的兩座氨吹脫塔上應用，吹脫後氨氮的含量≤60mg/L，單塔壓降≤120mmH2O。
權利要求1.一種垃圾滲濾液氨吹脫塔，包括塔體[1]、滲濾液進口[13]、液相出口[11]、空氣進口[12]、氣相出口[14]及填料等，其特徵在於塔體[1]內自上至下依次布置有液體初始分布器[2]、上層填料床層[4]、液體再分布器[6]、下層填料床層[8]及空氣分布器[10]，滲濾液進口[13]與液體初始分布器[2]相連，空氣進口[12]與空氣分布器[10]相連。
2.如權利要求1所述的垃圾滲濾液氨吹脫塔，其特徵在於所述的液體初始分布器[2]是排管式液體分布器、多級槽式液體分布器、盤式液體分布器、噴射式液體分布器中的一種。
3.如權利要求1所述的垃圾滲濾液氨吹脫塔，其特徵在於所述的上層填料床層[4]和下層填料床層[8]是規整填料。
4.如權利要求1或3所述的垃圾滲濾液氨吹脫塔，其特徵在於所述的規整填料是絲網波紋填料、板波紋填料、網孔波紋填料中的一種。
5.如權利要求1所述的垃圾滲濾液氨吹脫塔，其特徵在於所述的液體再分布器[6]是排管式液體分布器、多級槽式液體分布器、盤式液體分布器、噴射式液體分布器中的一種。
6.如權利要求1所述的垃圾滲濾液氨吹脫塔，其特徵在於所述的空氣分布器[10]是直管擋板式、多孔直管式、切向號角式、單切或雙切向環流式、葉片式、噴射式氣體分布器中的一種。
專利摘要一種垃圾滲濾液氨吹脫塔,包括塔體、滲濾液進口、液相出口、空氣進口、氣相出口及填料等,塔體內自上至下依次布置有液體初始分布器、上層填料床層、液體收集再分布器、下層填料床層及空氣分布器,滲濾液進口與液體初始分布器相連,空氣進口與空氣分布器相連。本實用新型的氨吹脫塔設備投資小,降低了氣水比,能耗低,處理成本低,操作彈性大,分離效果好,提高了氨氮去除率,可勝任大批量工業化氨氮廢水的連續處理。
文檔編號B09B3/00GK2518844SQ0127445
公開日2002年10月30日 申請日期2001年12月26日 優先權日2001年12月26日
發明者朱志亮, 孫洪娟, 殷紅燕, 伍昭化 申請人:上海化工研究院