專利名稱：一種氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)能型氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的裝置和方法。
背景技術(shù)：
氨氮污染物一般指水中以游離氨(NH3)和銨離子(NH4+)形式存在的氮。氨氮具有很高的耗氧量，它對(duì)水生生物是有毒的，可激發(fā)其熵變。水體中含有大量的氨氮，使水體產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化效應(yīng)，刺激并加速水生植物的生長(zhǎng)，如海藻、水草的大量生長(zhǎng)繁殖，導(dǎo)致水體生態(tài)平衡失調(diào)，含氨氮的污水排人水體后，在硝化細(xì)菌的作用下氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽。完全氧化Img氨氮約需4. 6mg溶解氧，這對(duì)水體質(zhì)量的改善和保證十分不利。氨氮是影響我國(guó)地表水環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)，長(zhǎng)江、黃河、珠江、松花江、海河、遼河等全國(guó)主要流域水系中氨氮污染物都是造成水質(zhì)超標(biāo)的主要污染物，更是導(dǎo)致我國(guó)太湖、巢湖、滇池等湖泊水體產(chǎn)生水華、藍(lán)藻等富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題的主要污染物。氨氮排放量遠(yuǎn)超環(huán)境容量、污染負(fù)荷壓力大是造成目前地表水體氨氮超標(biāo)的最主要原因。氨氮廢水對(duì)環(huán)境的影響已引起環(huán)保領(lǐng)域和全球范圍的重視，近20年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)氨氮廢水處理方面開(kāi)展了較多的研究。其研究范圍涉及生物法、物化法的各種處理工藝，如生物方法有硝化和藻類(lèi)養(yǎng)殖；物理方法有反滲透、蒸餾、氨吹脫、土壤灌溉等；化學(xué)法有離子交換法、化學(xué)沉淀法、折點(diǎn)氯化、電化學(xué)處理、催化裂解等。盡管目前氨氮的去除方法有多種，但是不管生物法還是物理法都有其自身的缺陷，比如1)離子交換法用離子交換樹(shù)脂吸附銨離子，以硫酸洗脫使樹(shù)脂再生，洗脫液硫酸銨經(jīng)濃縮后為副產(chǎn)物，這個(gè)方法選擇性強(qiáng)，氨氮被回收制備成有用的硫酸銨產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了氨氮的再資源化。但也存在明顯的缺點(diǎn)一離子交換樹(shù)脂需頻頻再生，藥消耗大，導(dǎo)致處理成本高；幻加氯法用氯將氨氧化，再經(jīng)粒狀活性碳過(guò)濾將生成的氯化銨吸附，該法需要大量氯氣且產(chǎn)生二次污染；3)A/0生物法通過(guò)硝化和反硝化反應(yīng)，將氨最終轉(zhuǎn)換成氨氣，處理效果好，較經(jīng)濟(jì)，沒(méi)有二次污染，但需要廢水中含有有機(jī)碳源，無(wú)法直接處理工業(yè)上產(chǎn)生的高濃度氨氮廢水；4)膜分離法利用疏水性中中空纖維膜將NH3分離出來(lái)，用HCl吸收生成副產(chǎn)品NH4Cl,處理效果好，不足之處就是設(shè)備成本高，占用場(chǎng)地資源量大，設(shè)備折舊快，運(yùn)行費(fèi)用高力)吹脫法吹脫是利用廢水中所含的氨氮等揮發(fā)性物質(zhì)的實(shí)際濃度與平衡濃度之間存在的差異，在堿性條件下用空氣吹脫，使廢水中的氨氮等揮發(fā)性物質(zhì)不斷地從液相轉(zhuǎn)移到氣相中，從而實(shí)現(xiàn)去除廢水中氨氮的目的，傳統(tǒng)的吹脫法存在二次污染、能耗較高的問(wèn)題；6)汽提法在堿性條件下用水蒸汽提餾廢水，使廢水中的氨氮等揮發(fā)性物質(zhì)從液相轉(zhuǎn)移到蒸汽相中，達(dá)到去除實(shí)現(xiàn)廢水中氨氮的目的，含有氨的蒸汽再經(jīng)精餾/冷凝/吸收/ 化學(xué)處理等方法制備成液氨、氨水或銨鹽等有使用價(jià)值的物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)氨氮的再資源化利用。高濃度無(wú)機(jī)氨氮廢水的汽提法具有脫氮率高、操作靈活、占地小、可連續(xù)化操作等優(yōu)點(diǎn)，是目前無(wú)機(jī)氨氮廢水處理的主要方法。近年來(lái)，又有不少對(duì)傳統(tǒng)氨氮汽提法改進(jìn)的方法出現(xiàn)。
傳統(tǒng)的氨氮汽提冷凝法采用單塔操作，氨氮廢水經(jīng)過(guò)pH調(diào)整，并與處理后的凈化水進(jìn)行熱交換后進(jìn)入汽提塔，通過(guò)蒸汽汽提，在塔頂?shù)玫胶闭羝?，將含氨蒸汽冷凝，得到濃度較低的氨水產(chǎn)品。氨氮精餾吸收制氨水法采用兩塔操作，氨氮廢水經(jīng)過(guò)pH調(diào)整，并與處理后的凈化水進(jìn)行熱交換后進(jìn)入汽提塔，在提餾段通過(guò)蒸汽汽提，去除氨氮，在精餾段對(duì)含氨蒸汽進(jìn)行濃縮得到濃度較高的氨蒸汽，冷凝后液相回流，氣相進(jìn)入吸收塔進(jìn)行吸收，得到濃度較高的氨水產(chǎn)品。此法的蒸汽消耗比傳統(tǒng)的汽提冷凝法要低，并且得到的氨水產(chǎn)品濃度較高。氨氮雙效汽提制氨水法采用兩塔操作，通過(guò)高壓塔蒸汽用于加熱低壓塔，達(dá)到重復(fù)利用蒸汽的效果，可有效減少蒸汽消耗量，與傳統(tǒng)的汽提制氨水法相比，蒸汽單耗可降低 40%左右。氨氮廢水回收氨制備硫酸銨的方法有多種。雙介質(zhì)氨氮處理器+回收硫酸氨法是在堿性條件下將氨氮廢水和吸收硫酸銨溶液分別同時(shí)進(jìn)入膜處理器兩側(cè)，作為膜一側(cè)的廢水分解產(chǎn)生的游離氨通過(guò)膜進(jìn)入另一側(cè)的硫酸銨溶液，不斷被硫酸銨溶液吸收生成硫酸銨溶液，廢水中的氨氮逐步降低，經(jīng)硫酸不斷吸收，硫酸銨濃度也不斷升高，從而達(dá)到一定的平衡。此方法的缺點(diǎn)是氨氮去除率較低，廢水氨氮濃度不宜過(guò)高。高效節(jié)能耦合汽提脫氨制備硫酸銨法(中國(guó)專利201010507488. 9)采用兩塔操作，通過(guò)汽提塔去除氨氮廢水中的氨氮，得到含氨蒸汽，再通過(guò)吸收塔利用稀硫酸吸收含氨蒸汽得到硫酸銨溶液，硫酸銨溶液經(jīng)過(guò)雙效蒸發(fā)得到硫酸銨固體產(chǎn)品，吸收塔未吸收的蒸汽進(jìn)入蒸汽輸送機(jī)加壓后重新用于汽提。由于循環(huán)利用了蒸汽，此方法的蒸汽單耗較低。部分氨氮廢水除了處理難度大，能耗高，存在二次污染等問(wèn)題外，還存在易堵塞的難題。如有色金屬等行業(yè)產(chǎn)生的氨氮廢水中含有大量的固體沉淀物，極易使設(shè)備產(chǎn)生堵塞。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中投資大、能耗高、有二次污染等缺陷，本發(fā)明提供了一種氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的裝置和方法，具有節(jié)能效果好、占地面積少、投資成本少、 處理效果佳、適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。一種氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的裝置，包括反應(yīng)汽提塔，所述的反應(yīng)汽提塔的中部設(shè)有氨氮廢水進(jìn)料口和吸收液出料口，反應(yīng)汽提塔的底部設(shè)有凈化水出料口和蒸汽進(jìn)料口，靠近塔頂處設(shè)有吸收液進(jìn)料口，塔頂設(shè)有二次蒸汽出料口和工藝軟水進(jìn)料口。 所述的反應(yīng)汽提塔內(nèi)部分為汽提段和反應(yīng)段，所述的吸收液出料口以上部分為反應(yīng)段，所述的氨氮廢水進(jìn)料口以下部分為汽提段。作為一種優(yōu)選，反應(yīng)汽提塔內(nèi)的反應(yīng)段和汽提段之間由集液器分隔，反應(yīng)段的液體全部由集液器收集后從反應(yīng)汽提塔中部的吸收液出料口排出反應(yīng)汽提塔，汽提段的上升蒸汽經(jīng)由完全型集液器上的升氣管進(jìn)入反應(yīng)段，廢水進(jìn)料口設(shè)置在集液器下方。所述的反應(yīng)汽提塔采用穿流型多層階梯角型材塔板，防止物料、廢水懸浮物、結(jié)垢等造成的裝置堵塞，防止氣相短路現(xiàn)象，增大單位塔高所對(duì)應(yīng)的相際傳質(zhì)面積，提高塔板效率。所述的反應(yīng)汽提塔為變徑塔，反應(yīng)段塔徑小于汽提段塔徑，以提高吸收段的氣液接觸效果，適應(yīng)吸收段的氣液負(fù)荷，提高傳質(zhì)效率。所述的反應(yīng)汽提塔的塔頂設(shè)有工藝軟水進(jìn)料口，用于加入工藝軟水以防治二次蒸汽可能夾帶的酸霧。作為一種優(yōu)選方案，所述的氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的裝置還包括蒸汽增壓式熱泵、吸收液循環(huán)泵、原料預(yù)熱換熱器和軟水預(yù)熱換熱器；所述的反應(yīng)汽提塔的氨氮廢水進(jìn)料口與原料預(yù)熱換熱器相連，所述的吸收液出料口通過(guò)吸收液循環(huán)泵分別連接吸收液進(jìn)料口和軟水預(yù)熱換熱器，所述的軟水預(yù)熱換熱器的工藝軟水出口連接反應(yīng)汽提塔塔頂?shù)墓に囓浰M(jìn)料口，所述的蒸汽噴射式熱泵的蒸汽進(jìn)口連接反應(yīng)汽提塔塔頂?shù)恼羝隽峡?，蒸汽噴射式熱泵的蒸汽出口與反應(yīng)汽提塔塔底的蒸汽進(jìn)料口相連。所述的蒸汽增壓式熱泵可選用蒸汽噴射式熱泵和機(jī)械壓縮式熱泵中的一種或二者的組合。一種采用上述裝置進(jìn)行氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的方法，包括以下步驟a.需要處理的氨氮廢水原料從氨氮廢水進(jìn)料口進(jìn)入汽提段，水蒸汽從蒸汽進(jìn)料口進(jìn)入汽提段，氨氮廢水與上升蒸汽逆流接觸進(jìn)行汽提處理，脫除氨氮轉(zhuǎn)化為凈化水，脫除氨氮后的凈化水從反應(yīng)汽提塔底部的凈化水出料口離開(kāi)反應(yīng)汽提塔；b.吸收液從吸收液進(jìn)料口進(jìn)入塔內(nèi)反應(yīng)段，與來(lái)自汽提段的上升蒸汽逆流接觸， 吸收上升蒸汽中所含的氨，吸收液中的硫酸與吸收的氨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硫酸銨，硫酸銨溶液從吸收液出料口離開(kāi)反應(yīng)汽提塔；反應(yīng)段的上升蒸汽經(jīng)反應(yīng)吸收脫除所含的氨后成為二次蒸汽，與從工藝軟水進(jìn)料口進(jìn)入的工藝軟水逆流接觸后，從二次蒸汽出料口離開(kāi)反應(yīng)汽提塔。作為優(yōu)選，所述的離開(kāi)反應(yīng)汽提塔的二次蒸汽進(jìn)入蒸汽增壓式熱泵提高蒸汽壓力并與生蒸汽混合后返回反應(yīng)汽提塔的汽提段。所述的離開(kāi)反應(yīng)汽提塔的凈化水與進(jìn)入反應(yīng)汽提塔之前的氨氮廢水原料進(jìn)行換熱，進(jìn)入反應(yīng)汽提塔前的工藝軟水與離開(kāi)系統(tǒng)前的硫酸銨溶液進(jìn)行換熱，以提高能量利用率。所述的離開(kāi)反應(yīng)汽提塔的硫酸銨溶液分為兩部分，一部分硫酸銨溶液離開(kāi)系統(tǒng)去后續(xù)工序，另一部分添加硫酸后作為吸收液從吸收液進(jìn)料口進(jìn)入反應(yīng)汽提塔，后者的硫酸銨溶液的量與前者的比值定義為循環(huán)比。所述的氨氮廢水原料中的氨氮含量為500 60000mg/L，還可含有其他可溶性鹽類(lèi)及不溶性固體懸浮顆粒；處理含固體懸浮顆粒的氨氮廢水時(shí)，可對(duì)換熱后的凈化水進(jìn)行預(yù)濾處理，得到不含固體懸浮顆粒的凈化水和含固體懸浮顆粒的濃縮液。所述的氨氮廢水原料在預(yù)熱前，先與氫氧化鈉水溶液混合，使排出的凈化水的PH 值達(dá)到9. 5 11. 0。所述的吸收液的循環(huán)比為2 20，pH值為1. 0 5. 0。所述的蒸汽量與生蒸汽量的比例為1. 0 4. 0。所述的離開(kāi)系統(tǒng)的硫酸銨溶液的質(zhì)量濃度為5% 40%。本發(fā)明提供了氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的反應(yīng)汽提法，得到的產(chǎn)品為硫酸銨溶液，選用蒸汽增壓式熱泵重復(fù)利用蒸汽熱能，占地面積小，管線短，同時(shí)熱損失小，節(jié)能效果好，蒸汽單耗低于目前公開(kāi)的各種其它方法。另外，本發(fā)明提供的方法具有良好的防堵塞能力，可以處理含大量固體懸浮顆粒的氨氮廢水。本發(fā)明的裝置和方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)吸收反應(yīng)和汽提在同一個(gè)反應(yīng)汽提塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)，占地面積小，極大地降低了熱損失；采用熱集成技術(shù)，將反應(yīng)汽提塔塔底排出的凈化水與原料廢水進(jìn)行熱交換，吸收液循環(huán)泵排出的硫酸銨溶液產(chǎn)品與工藝軟水進(jìn)行熱交換，充分回收排出系統(tǒng)的物流的余熱；二次利用汽提塔塔頂?shù)恼羝档土丝偟恼羝摹?br>

圖1為本發(fā)明工藝的流程框圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的工藝流程示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的工藝流程示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明Tl-反應(yīng)汽提塔；PMl-蒸汽增壓式熱泵；PM2-吸收液循環(huán)泵；EXl-原料預(yù)熱換熱器；EX2-軟水預(yù)熱換熱器；Vl-預(yù)濾器；FO-氨氮廢水原料；Fl-氫氧化鈉水溶液；F2-稀硫酸溶液；F3-工藝軟水；Pl-凈化水；P2-硫酸銨產(chǎn)品；P3-濃縮液；SO-生蒸汽；
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1如圖2所示，一種節(jié)能型氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的裝置，包括反應(yīng)汽提塔Tl、蒸汽增壓式熱泵PMl、吸收液循環(huán)泵PM2以及原料預(yù)熱換熱器EXl、軟水預(yù)熱換熱器 EX2。蒸汽增壓式熱泵PMl選用蒸汽噴射式熱泵。反應(yīng)汽提塔Tl的中部設(shè)有氨氮廢水進(jìn)料口和吸收液出料口，底部設(shè)有凈化水出料口和蒸汽進(jìn)料口，靠近塔頂處設(shè)有吸收液進(jìn)料口， 塔頂設(shè)有軟水進(jìn)料口和二次蒸汽出料口 ；其中，氨氮廢水進(jìn)料口與原料預(yù)熱換熱器EXl相連，吸收液出料口通過(guò)吸收液循環(huán)泵PM2分別連接吸收液進(jìn)料口和軟水預(yù)熱換熱器EX2，軟水預(yù)熱換熱器EX2連接反應(yīng)汽提塔Tl塔頂?shù)墓に囓浰M(jìn)料口 ；蒸汽噴射式熱泵PMl的蒸汽進(jìn)口、蒸汽出口分別與反應(yīng)汽提塔Tl塔頂?shù)亩握羝隽峡凇⒎磻?yīng)汽提塔Tl塔底的蒸汽進(jìn)料口相連。本發(fā)明裝置運(yùn)行時(shí)，氨氮廢水原料FO與氫氧化鈉水溶液Fl混合，混合液經(jīng)原料預(yù)熱換熱器EXl預(yù)熱后，從氨氮廢水進(jìn)料口通入到反應(yīng)汽提塔Tl的汽提段中，與塔底上升的蒸汽逆流接觸，使廢水中的氨氮由液相進(jìn)入氣相；汽提處理后得到的凈化水Pl從反應(yīng)汽提塔Tl塔底排出，進(jìn)入原料預(yù)熱換熱器EX1，與氨氮廢水原料換熱后作為凈化水排出；汽提段內(nèi)的含氨蒸汽上升至反應(yīng)汽提塔Tl的反應(yīng)段，與吸收液進(jìn)口處送入的吸收液發(fā)生傳質(zhì)作用，得到的硫酸銨溶液經(jīng)反應(yīng)汽提塔Tl中部的吸收液出料口排出，送去吸收液循環(huán)泵PM2 加壓；加壓后出吸收液PM2的吸收液分為二部分，一部分去軟水預(yù)熱換熱器EX2與工藝軟水 F3換熱后作為硫酸銨溶液產(chǎn)品P2排出，另一部分與稀硫酸溶液F2混合后作為吸收液進(jìn)入反應(yīng)汽提塔Tl ；工藝軟水F3經(jīng)軟水預(yù)熱換熱器EX2預(yù)熱后，從反應(yīng)氣體塔Tl塔頂進(jìn)入塔內(nèi)；從反應(yīng)汽提塔Tl塔頂排出潔凈的低壓蒸汽，潔凈的低壓蒸汽從蒸汽進(jìn)口進(jìn)入蒸汽噴射式熱泵PM1，與壓力較高的生蒸汽SO混合后，從蒸汽噴射式熱泵PMl的蒸汽出口排出，進(jìn)入反應(yīng)汽提塔Tl塔底的蒸汽進(jìn)料口。其中，氨氮廢水原料FO的進(jìn)料量為15000kg/h，氨氮10000mg/L ；氫氧化鈉水溶液 Fl流量為50kg/h，氫氧化鈉含量為30%，處理后的凈化水Pl氨氮含量為8. 6mg/L，吸收液循環(huán)比為5. 2，稀硫酸F2流量為400kg/h，硫酸濃度為50%，工藝軟水F3流量為300kg/h， 得到的硫酸銨P2質(zhì)量濃度為39%，生蒸汽SO使用量為590kg/h，蒸汽循環(huán)比，即從蒸汽噴射式熱泵PMl排出的蒸汽的量與生蒸汽的量的比值為3. 0。實(shí)施例2如圖3所示，一種節(jié)能型氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的裝置，其中氨氮廢水中含有固體懸浮顆粒，并且在后續(xù)的工段中需要回收這些固體懸浮顆粒，與實(shí)施例1的不同之處在于原料預(yù)熱換熱器組EXl的凈化水出料口連接有固體懸浮顆粒預(yù)濾器VI，從原料預(yù)熱換熱器組EXl排出的凈化水進(jìn)入預(yù)濾器VI，在預(yù)濾器Vl的上部排出不含固體懸浮顆粒的凈化水P1，下部排出含較高濃度固體懸浮顆粒的濃縮液P3 ；蒸汽增壓式熱泵PMl選用機(jī)械壓縮式熱泵；反應(yīng)汽提塔所用塔板為穿流型多層角型材塔板，相鄰兩層角型材呈平行錯(cuò)位排列，塔板的詳細(xì)結(jié)構(gòu)可參考授權(quán)公告號(hào)為CN1170610C的中國(guó)專利。其中，氨氮廢水原料FO的進(jìn)料量為20000kg/h，氨氮12000mg/L，另外含有硫酸納 12%以及3%固體懸浮顆粒(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，氫氧化鈉水溶液Fl流量為70kg/h，氫氧化鈉含量為30%，處理后的凈化水Pl氨氮含量為7. 5mg/L,吸收液循環(huán)比為4. 6，稀硫酸F2流量為550kg/h，硫酸濃度為50%，工藝軟水F3流量為400kg/h，得到的硫酸銨P2質(zhì)量濃度為 37%，生蒸汽SO使用量為830kg/h，蒸汽循環(huán)比為3. 1，濃縮液P3的固體懸浮顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 41%。
權(quán)利要求
1.一種氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的裝置，包括反應(yīng)汽提塔，其特征在于所述的反應(yīng)汽提塔的中部設(shè)有氨氮廢水進(jìn)料口和吸收液出料口，反應(yīng)汽提塔的底部設(shè)有凈化水出料口和蒸汽進(jìn)料口，靠近塔頂處設(shè)有吸收液進(jìn)料口，塔頂設(shè)有二次蒸汽出料口和工藝軟水進(jìn)料口；所述的反應(yīng)汽提塔內(nèi)部分為汽提段和反應(yīng)段，所述的吸收液出料口以上部分為反應(yīng)段，所述的氨氮廢水進(jìn)料口以下部分為汽提段。
2.如權(quán)利要求1所述的氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的裝置，其特征在于所述的汽提段和反應(yīng)段由集液器分隔。
3.如權(quán)利要求1所述的氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的裝置，其特征在于所述的反應(yīng)汽提塔采用穿流型多層階梯角型材塔板。
4.如權(quán)利要求1所述的氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的裝置，其特征在于所述的反應(yīng)汽提塔為變徑塔，反應(yīng)段塔徑小于汽提段塔徑。
5.如權(quán)利要求1 4所述的氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的裝置，其特征在于 所述的裝置還包括蒸汽增壓式熱泵、吸收液循環(huán)泵、原料預(yù)熱換熱器和軟水預(yù)熱換熱器，所述的反應(yīng)汽提塔的氨氮廢水進(jìn)料口與原料預(yù)熱換熱器相連，所述的吸收液出料口通過(guò)吸收液循環(huán)泵分別連接吸收液進(jìn)料口和軟水預(yù)熱換熱器，所述的軟水預(yù)熱換熱器的工藝軟水出口連接反應(yīng)汽提塔塔頂?shù)墓に囓浰M(jìn)料口；所述的蒸汽噴射式熱泵的蒸汽進(jìn)口連接反應(yīng)汽提塔塔頂?shù)恼羝隽峡冢羝麌娚涫綗岜玫恼羝隹谂c反應(yīng)汽提塔塔底的蒸汽進(jìn)料口相連；反應(yīng)汽提塔塔頂?shù)亩握羝隽峡谂c蒸汽增壓式熱泵的蒸汽進(jìn)口相連，蒸汽增壓式熱泵的蒸汽出口與反應(yīng)汽提塔塔底的蒸汽進(jìn)料口相連。
6.如權(quán)利要求5所述的氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的裝置，其特征在于所述的蒸汽增壓式熱泵為蒸汽噴射式熱泵和機(jī)械壓縮式熱泵中的一種或二者的組合。
7.一種采用如權(quán)利要求1 4任一所述裝置進(jìn)行氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的方法，其特征在于，包括以下步驟a.需要處理的氨氮廢水原料從氨氮廢水進(jìn)料口進(jìn)入反應(yīng)汽提塔，水蒸汽從蒸汽進(jìn)料口進(jìn)入汽提段，氨氮廢水與上升蒸汽逆流接觸進(jìn)行汽提處理，脫除氨氮轉(zhuǎn)化為凈化水，脫除氨氮后的凈化水從凈化水出料口離開(kāi)反應(yīng)汽提塔；b.吸收液從吸收液進(jìn)料口進(jìn)入反應(yīng)汽提塔的反應(yīng)段，與來(lái)自汽提段的上升蒸汽逆流接觸，吸收上升蒸汽中所含的氨生成硫酸銨，硫酸銨溶液從吸收液出料口離開(kāi)反應(yīng)汽提塔，反應(yīng)段的上升蒸汽經(jīng)反應(yīng)吸收脫除所含的氨后成為二次蒸汽，與從工藝軟水進(jìn)料口進(jìn)入的工藝軟水逆流接觸后，從二次蒸汽出料口離開(kāi)反應(yīng)汽提塔。
8.如權(quán)利要求7所述的氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的方法，其特征在于所述的二次蒸汽經(jīng)增壓后與生蒸汽混合，從反應(yīng)汽提塔的蒸汽進(jìn)料口進(jìn)入。
9.如權(quán)利要求7所述的氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的方法，其特征在于所述的出反應(yīng)汽提塔的凈化水與進(jìn)入反應(yīng)汽提塔之前的氨氮廢水原料進(jìn)行換熱后再排放；所述的工藝軟水進(jìn)入反應(yīng)汽提塔前與從吸收液出口出來(lái)的硫酸銨溶液進(jìn)行換熱。
10.如權(quán)利要求7所述的氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的方法，其特征在于所述的離開(kāi)反應(yīng)汽提塔的硫酸銨溶液分為兩部分，一部分硫酸銨溶液離開(kāi)系統(tǒng)作為硫酸銨產(chǎn)品，另一部分添加硫酸后作為吸收液從吸收液進(jìn)料口進(jìn)入反應(yīng)汽提塔，吸收液的循環(huán)比為.2 20，pH 值為 1. 0 5. 0。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述的氨氮廢水原料先與氫氧化鈉水溶液混合，使排出的凈化水的PH值達(dá)到9. 5 11. 0。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的裝置，包括反應(yīng)汽提塔、蒸汽增壓式熱泵、吸收液循環(huán)泵、原料預(yù)熱換熱器和軟水預(yù)熱換熱器，所述的反應(yīng)汽提塔內(nèi)部分為汽提段和反應(yīng)段，所述的反應(yīng)汽提塔的中部設(shè)有氨氮廢水進(jìn)料口和吸收液出料口，底部設(shè)有凈化水出料口和蒸汽進(jìn)料口，靠近塔頂處設(shè)有吸收液進(jìn)料口，塔頂設(shè)有二次蒸汽出料口。本發(fā)明還公開(kāi)了利用上述裝置進(jìn)行氨氮廢水處理并回收氨制備硫酸銨的方法。本發(fā)明方法和裝置節(jié)能效果好、熱損失小，充分利用熱交換回收余熱，投資成本少，可有效處理氨氮廢水。
文檔編號(hào)C01C1/242GK102503016SQ201110426110
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者吳嘉, 李偉, 林龍勇, 胡曉萍, 蔣蔚清 申請(qǐng)人:杭州浙大合力科技有限公司