本實(shí)用新型涉及一種雙塔負(fù)壓脫氨回收碳酸氫銨系統(tǒng)裝置，用于含氨氮廢水的脫氨處理，并回收碳酸氫銨結(jié)晶，屬于氨氮廢水處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

化工、發(fā)酵、生活垃圾處理等行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量含氨氮廢水，這類(lèi)廢水有幾個(gè)共同特點(diǎn)，一是氨氮含量高，同時(shí)夾帶大量懸浮固形物(SS)，且通常帶有強(qiáng)烈氣味；二是廢水含有大量鈣鎂離子，表現(xiàn)為總硬度高；三是廢水堿度大，主要是廢水中含有CO₃^-、HCO₃^-等離子；此類(lèi)廢水不能直接排放，必須將氨氮降至15mg/L濃度以下。傳統(tǒng)處理方法主要有厭氧、好氧及厭氧氨氧化等生化方法，但生化處理占地大、運(yùn)行費(fèi)用高，且氨氮降解效率低，很難達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。

通過(guò)蒸氨或空氣吹脫是廢水脫氨的常用方法，且可以回收稀氨水或硫酸銨等副產(chǎn)物。蒸氨或空氣吹脫的常規(guī)方法是向廢水中添加堿液，調(diào)節(jié)廢水pH值至11以上，然后直接或間接使用蒸汽加熱蒸餾脫除廢水中氨氮，或者用大量空氣吹脫廢水，用空氣帶走廢水中的氨氮。

無(wú)論是蒸氨還是空氣吹脫，都需要用堿液調(diào)節(jié)廢水pH值。由于堿度高的含氨氮廢水的緩沖能力強(qiáng)，高堿度氨氮廢水調(diào)節(jié)pH的耗堿量大，噸廢水耗堿量在10公斤以上，不僅成本高，且增加了脫氨出水中的鹽濃度。另一方面，對(duì)于高硬度氨氮廢水，脫氨處理過(guò)程中塔板、物料管道及換熱器上會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)垢現(xiàn)象，影響設(shè)備的使用效率和壽命，而除垢處理增加成本，影響生產(chǎn)進(jìn)度。

此外，氨回收工藝多在常壓下處理，含氨蒸汽直接進(jìn)入下一步吸收，但由于含氨蒸汽溫度高，對(duì)氨氣的吸收不利，若利用冷卻塔降溫處理，既增加了成本，又造成了大量的熱量浪費(fèi)，且回收的氨水純度有限，難以有效利用。而另一方面，目前對(duì)于廢水脫氨過(guò)程中的氨回收工藝，主要是回收硫酸銨或低濃度氨水。理論上硫酸銨和稀氨水可以作為農(nóng)業(yè)用化肥，但硫酸銨酸性大，容易導(dǎo)致土壤板結(jié)，而稀氨水運(yùn)輸、儲(chǔ)存困難，所以脫氨回收的硫酸銨或稀氨水的銷(xiāo)售很困難，難以有效利用，成為很多實(shí)施廢水脫氨企業(yè)的負(fù)擔(dān)，處置不當(dāng)成為二次污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種雙塔負(fù)壓脫氨回收碳酸氫銨系統(tǒng)裝置，以解決現(xiàn)有蒸氨工藝中蒸汽消耗量大，堿液用量高，后續(xù)廢水鈉鹽含量高，且回收副產(chǎn)物難以有效利用等問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：一種雙塔負(fù)壓脫氨回收碳酸氫銨系統(tǒng)裝置，包括原水泵1、預(yù)熱器2、解析塔3、脫氨塔4、冷凝器5、水力噴射器6、凈化裝置7、碳化塔8、冷凝蛇管9、循環(huán)泵10、離心機(jī)11、氣液分離罐12、回流泵13、出水泵14、物料提升泵15；

所述原水泵1分別通過(guò)管道與預(yù)熱器2下部原水進(jìn)口和解析塔3上部物料進(jìn)口相連；

所述預(yù)熱器2在下部設(shè)有原水進(jìn)口，頂部設(shè)有達(dá)標(biāo)水的出水口；

所述解析塔3頂部出汽口通過(guò)管道與冷凝器5下部進(jìn)汽口相連；

所述脫氨塔4頂部出汽口通過(guò)管道與解析塔3下部進(jìn)汽口相連；所述物料提升泵15分別通過(guò)管道與解析塔3底部出料口和脫氨塔4上部進(jìn)料口相連；所述脫氨塔4下部設(shè)有蒸汽入口；

所述冷凝器5底部設(shè)有冷水入口，頂部設(shè)有出水口，出水口通過(guò)管道與冷凝蛇管9下部進(jìn)水口相連；所述冷凝器5上部出氣口通過(guò)管道與水力噴射器6上部進(jìn)氣口相連；

所述凈化裝置7通過(guò)管道引出清潔氣；

所述碳化塔8頂部與水力噴射器6相連，下部設(shè)有二氧化碳入口；

所述冷凝蛇管9上部設(shè)有冷凝水出水口；

所述循環(huán)泵10分別通過(guò)管道與碳化塔8下部和水力噴射器6頂部相連；

所述離心機(jī)11通過(guò)管道與碳化塔8底部相連；所述離心機(jī)11設(shè)有母液水和碳酸氫銨結(jié)晶出口；

所述氣液分離罐12上部進(jìn)液口通過(guò)管道與冷凝器5下部冷液口相連；

所述回流泵13分別通過(guò)管道與解析塔3上部回流進(jìn)口和氣液分離罐12底部出液口相連；

所述出水泵14分別通過(guò)管道與脫氨塔4底部出料口和預(yù)熱器2底部進(jìn)料口相連。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述碳化塔8頂部還與凈化裝置7連接。用于排出清潔氣體。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述解析塔3采用V型噴射塔板結(jié)構(gòu)。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述脫氨塔4采用V型噴射塔板結(jié)構(gòu)，保證汽液充分接觸，用于負(fù)壓脫氨，利用負(fù)壓狀態(tài)下氨容易揮發(fā)的特性進(jìn)行汽提脫氨。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述預(yù)熱器2是列管式或板式換熱器。優(yōu)選板式換熱器。

在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述冷凝器5是列管式或板式換熱器。優(yōu)選板式換熱器。

在本實(shí)用新型的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，蒸汽先后通過(guò)連接管道進(jìn)入脫氨塔4、解析塔3、冷凝器5和水力噴射器6；原水由原水泵1經(jīng)過(guò)管道進(jìn)入解析塔3后，再由物料提升泵15經(jīng)過(guò)管道進(jìn)入脫氨塔4，最后由出水泵14經(jīng)管道進(jìn)入預(yù)熱器2。

本實(shí)用新型裝置有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)解析塔3底部通過(guò)管道、物料提升泵與脫氨塔4塔頂連接，解析塔3底部出水到達(dá)脫氨塔4塔頂后，以脫氨塔4塔頂?shù)拇淠羝鳛榧訜釤嵩矗瑢?shí)現(xiàn)廢水中碳酸銨、碳酸氫銨等弱酸弱堿鹽分解、廢水pH升高，可減少堿液的用量并回收了出水中的余熱以減少蒸汽的消耗；(2)解析塔3、脫氨塔4采用V型噴射塔板時(shí)，可促進(jìn)汽液接觸，強(qiáng)化碳酸銨、碳酸氫銨等弱酸弱堿鹽的分解速度；(3)脫氨塔4采用噴射塔板時(shí)，蒸汽以噴射狀通過(guò)塔板，可阻止碳酸鈣等物質(zhì)在塔板表面形成結(jié)垢；(4)裝置在水力噴射器6提供的負(fù)壓下工作，降低了廢水的沸點(diǎn)，且在負(fù)壓狀態(tài)下氨更容易揮發(fā)；(5)通過(guò)設(shè)置碳化塔8，可將經(jīng)冷凝器5處理后仍未冷凝的氨氣通過(guò)水力噴射器6引入碳化塔8，與二氧化碳結(jié)合形成碳酸氫銨，既能回收高純度碳酸氫銨結(jié)晶得到額外收益，又解決了傳統(tǒng)工藝回收氨水純度低、難利用的問(wèn)題。本實(shí)用新型系統(tǒng)裝置的氨氮去除率可達(dá)80％以上，且降低了能耗，蒸汽消耗只有傳統(tǒng)工藝的60％-70％。

附圖說(shuō)明

圖1為一種雙塔負(fù)壓脫氨回收碳酸氫銨系統(tǒng)裝置圖。

圖中，原水泵1，預(yù)熱器2，解析塔3，脫氨塔4，冷凝器5，水力噴射器6，凈化裝置7，碳化塔8，冷凝蛇管9，循環(huán)泵10，離心機(jī)11，氣液分離罐12，回流泵13，出水泵14，物料提升泵15。

具體實(shí)施方式

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“上部”、“下部”、“頂部”、“底部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示必須具有的特定位置，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

如圖1所示，一種雙塔負(fù)壓脫氨回收碳酸氫銨系統(tǒng)裝置，包括原水泵1、預(yù)熱器2、解析塔3、脫氨塔4、冷凝器5、水力噴射器6、凈化裝置7、碳化塔8、冷凝蛇管9、循環(huán)泵10、離心機(jī)11、氣液分離罐12、回流泵13、出水泵14、物料提升泵15，以及連接各單元的管道等。所述原水泵1分別通過(guò)管道與預(yù)熱器2下部原水進(jìn)口和解析塔3上部物料進(jìn)口相連；所述預(yù)熱器2在下部原水進(jìn)口通過(guò)管道引入原水；所述預(yù)熱器2在頂部出水口通過(guò)管道排出達(dá)標(biāo)水；所述解析塔3頂部出汽口通過(guò)管道與冷凝器5下部進(jìn)汽口相連；所述脫氨塔4頂部出汽口通過(guò)管道與解析塔3下部進(jìn)汽口相連；所述物料提升泵15分別通過(guò)管道與解析塔3底部出料口和脫氨塔4上部進(jìn)料口相連；所述脫氨塔4下部蒸汽口通過(guò)管道引入熱蒸汽；所述出水泵14分別通過(guò)管道與脫氨塔4底部出料口和預(yù)熱器2底部進(jìn)料口相連；所述回流泵13分別通過(guò)管道與解析塔3上部回流進(jìn)口和氣液分離罐12底部出液口相連；所述冷凝器5底部冷水口通過(guò)管道引入冷凝水；所述冷凝器5頂部出水口通過(guò)管道與冷凝蛇管9下部進(jìn)水口相連；所述冷凝器5上部出氣口通過(guò)管道與水力噴射器6上部進(jìn)氣口相連；所述冷凝蛇管9上部出水口通過(guò)管道排出冷凝水；所述氣液分離罐12上部進(jìn)液口通過(guò)管道與冷凝器5下部冷液口相連；所述碳化塔8頂部分別與水力噴射器6和凈化裝置7相連；所述凈化裝置7通過(guò)管道引出清潔氣；所述循環(huán)泵10分別通過(guò)管道與碳化塔8下部和水力噴射器6頂部相連；所述碳化塔8下部通過(guò)管道引入二氧化碳；所述離心機(jī)11通過(guò)管道與碳化塔8底部相連；所述離心機(jī)11分別通過(guò)管道引出母液水和碳酸氫銨結(jié)晶。

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，預(yù)熱器2下部通過(guò)管道引入原水與脫氨塔4出水進(jìn)行熱量交換實(shí)現(xiàn)預(yù)熱；預(yù)熱器2頂部通過(guò)管道引出脫氨達(dá)標(biāo)水；脫氨塔4下部通過(guò)管道引入蒸汽，脫氨塔4頂部通過(guò)管道與解析塔3下部相連，解析塔3頂部通過(guò)管道與冷凝器5下部相連，冷凝器5上部通過(guò)管道與水力噴射器6上部相連，含氨蒸汽依次通過(guò)脫氨塔4、解析塔3、冷凝器5，最后進(jìn)入水力噴射器6；原水泵1通過(guò)管道控制預(yù)熱后原水進(jìn)入解析塔3上部，與解析塔3下部上升含氨蒸汽進(jìn)行逆向氣液相交換；物料提升泵15通過(guò)管道控制解析塔3底部物料進(jìn)入脫氨塔4上部，與脫氨塔4下部引入蒸汽進(jìn)行逆向氣液相交換；出水泵14通過(guò)管道控制脫氨塔4底部出水進(jìn)入預(yù)熱器2底部，與預(yù)熱器2下部引入原水進(jìn)行熱量交換；冷凝器5頂部通過(guò)管道與冷凝蛇管9底部相連；冷凝器5底部通過(guò)管道引入冷凝水，再由頂部通過(guò)管道進(jìn)入冷凝蛇管9；冷凝蛇管9頂部通過(guò)管道引出冷凝水；冷凝器5下部通過(guò)管道與氣液分離罐12上部相連，氣液分離罐12頂部通過(guò)管道與冷凝器5下部相連，氨水由冷凝器5下部進(jìn)入氣液分離罐12；氨氣由氣液分離罐12頂部進(jìn)入冷凝器5下部；回流泵13通過(guò)管道控制氣液分離罐12底部氨水回流至解析塔3上部；水力噴射器6底部通過(guò)管道與碳化塔8頂部相連，氨氣通過(guò)管道進(jìn)入水力噴射器6裝置后進(jìn)入碳化塔8，與碳化塔8下部通過(guò)管道引入的二氧化碳進(jìn)行反應(yīng)生產(chǎn)碳酸氫銨結(jié)晶；循環(huán)泵10通過(guò)管道控制碳化塔8下部物料進(jìn)入水力噴射器6頂部；凈化裝置7通過(guò)管道將碳化塔8內(nèi)氣體清潔后排出；離心機(jī)11通過(guò)管道與碳化塔8底部相連，碳酸氫銨通過(guò)管道進(jìn)入離心機(jī)11，離心機(jī)11再通過(guò)管道引出母液水和碳酸氫銨固體成品。

雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動(dòng)與修飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。