高效能氨回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種高效能氨回收系統(tǒng)，此高效能氨回收系統(tǒng)至少包含第一熱交換器、反應(yīng)槽及第一氨吸收器。第一熱交換器用于預(yù)熱廢水，反應(yīng)槽則連通至第一熱交換器。此反應(yīng)槽加熱已預(yù)熱后的廢水至第一溫度，并且反應(yīng)槽中還包含催化劑使得廢水中的氨脫離廢水后轉(zhuǎn)化成氨氣。第一氨吸收器連接第二熱交換器及連通至反應(yīng)槽，第二氨吸收器通過噴灑純水使得氨氣溶于純水以轉(zhuǎn)化成氨水，并且通過第二熱交換器冷卻氨水至第二溫度。
【專利說明】高效能氨回收系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本 發(fā)明涉及一種高效能氨回收系統(tǒng)，特別涉及利用加熱及添加催化劑使得氨有效地脫離廢水并且轉(zhuǎn)換成氨水回收。
【背景技術(shù)】
[0002]含氨廢水廣泛存在于人們的日常生活和各個(gè)行業(yè)中，近年來，隨著對(duì)氮、磷等有機(jī)污染的重視，各種含氨廢水的脫氮技術(shù)便成為相當(dāng)重要的課題。
[0003]亞硝酸鹽是氨轉(zhuǎn)化為硝酸鹽過程中的中間產(chǎn)物，對(duì)魚蝦等水生動(dòng)物具有一定的毒性。若含氨廢水排放至池塘或河川中，亞硝酸鹽含量偏高現(xiàn)象便相當(dāng)嚴(yán)重，進(jìn)而導(dǎo)致魚蝦的突然死亡，因而造成養(yǎng)殖者嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。即使達(dá)不到致死濃度，但由于亞硝酸鹽含量超過魚蝦的忍耐程度，導(dǎo)致魚蝦生理功能紊亂，從而影響生長(zhǎng)或引起其它疾病的發(fā)生。
[0004]然而，已知去除廢水中氨氮的方法如折點(diǎn)氯化法由于運(yùn)行費(fèi)用高，且副產(chǎn)物氯胺和氯化有機(jī)物更會(huì)造成環(huán)境二次污染，因此只適用于處理低濃度氨氮廢水。此外，已知的空氣吹脫法及生物法則分別具有水溫低時(shí)吹脫效率低及占地面積大等缺點(diǎn)，因此都無(wú)法有效率地去除廢水中的氨氮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中問題，本發(fā)明的目的之一在于提供一種高效能氨回收系統(tǒng)，通過加熱及添加催化劑使得氨(固定氨；fixed ammonia)有效地脫離廢水成為氨氣(游離氨；free ammonia),并且轉(zhuǎn)化成氨水回收。
[0006]因此，本發(fā)明提出一種高效能氨回收系統(tǒng)，此高效能氨回收系統(tǒng)至少包含第一熱交換器、反應(yīng)槽及第一氨吸收器。其中，第一熱交換器用于預(yù)熱廢水，反應(yīng)槽則通過真空管路連通至第一熱交換器。前述的催化劑為氧化鈣或氫氧化鈉，并且氧化鈣與固定氨反應(yīng)后的生成物更可作為水泥添加物而不會(huì)造成環(huán)境二次污染。
[0007]進(jìn)一步的，反應(yīng)槽加熱已預(yù)熱后的廢水至第一溫度，并且反應(yīng)槽中還包含催化劑使得廢水中的氨脫離廢水后轉(zhuǎn)化成氨氣。此外，反應(yīng)槽還將加熱至第一溫度的廢水的熱能回收至第一熱交換器后排放掉廢水，由此更能提高廢水的預(yù)熱效率。
[0008]進(jìn)一步的，第一氨吸收器連接第二熱交換器及通過真空管路連通至反應(yīng)槽，第一氨吸收器通過噴灑純水使得氨氣溶于純水以轉(zhuǎn)化成氨水，并且通過第二熱交換器冷卻氨水至第二溫度。因此，通過加熱及添加催化劑的方式，便能夠有效地將廢水中的固定氨轉(zhuǎn)化成游離氨，進(jìn)而通過噴灑純水使得游離氨轉(zhuǎn)化成氨水回收。
[0009]此外，此高效能氨回收系統(tǒng)還包含儲(chǔ)存槽，連接第二熱交換器及連通第一氨吸收器。儲(chǔ)存槽用于儲(chǔ)存氨水，并且通過第二熱交換器使得氨水的溫度維持在第二溫度。
[0010]此外，此高效能氨回收系統(tǒng)還包含第二氨吸收器設(shè)置于反應(yīng)槽及第一氨吸收器之間。第二氨吸收器連通至反應(yīng)槽及第一氨吸收器，第二氨吸收器也通過噴灑純水使得氨氣溶于純水以轉(zhuǎn)化成氨水。前述的第二氨吸收器還連接第二熱交換器以冷卻第二氨吸收器的氨水至第三溫度。其中，第一溫度大于第三溫度，而第三溫度大于第二溫度。
[0011]前述的高效能氨回收系統(tǒng)還包含循環(huán)系統(tǒng)，其包含進(jìn)液閥及出液閥，循環(huán)系統(tǒng)連通反應(yīng)槽。此循環(huán)系統(tǒng)是通過泵浦從進(jìn)液閥汲取反應(yīng)槽的廢水后，再經(jīng)由出液閥將廢水排入反應(yīng)槽中以提高催化劑的反應(yīng)速率。
[0012]承上所述，依據(jù)本發(fā)明的高效能氨回收系統(tǒng)，可具有一或多個(gè)下述優(yōu)點(diǎn):
(I)本發(fā)明的高效能氨回收系統(tǒng)通過加熱及添加催化劑的方式，能夠有效地將廢水中的固定氨轉(zhuǎn)化成游離氨，進(jìn)而通過噴灑純水使得游離氨轉(zhuǎn)化成氨水回收。
[0013](2)本發(fā)明的高效能氨回收系統(tǒng)還可將加熱至第一溫度的廢水的熱能回收至第一熱交換器，由此更能提高廢水的預(yù)熱效率。
[0014](3)本發(fā)明的高效能氨回收系統(tǒng)通過循環(huán)系統(tǒng)連通反應(yīng)槽以提高催化劑的反應(yīng)速率。
[0015](4)本發(fā)明 的高效能氨回收系統(tǒng)的氧化鈣與固定氨反應(yīng)后的生成物還可作為水泥添加物而不會(huì)造成環(huán)境二次污染。
[0016]為使審查員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征及所達(dá)到的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，下面配合較佳的實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的高效能氨回收系統(tǒng)的第一實(shí)施例方塊圖。
[0018]圖2是本發(fā)明的高效能氨回收系統(tǒng)的第二實(shí)施例方塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下將參照相關(guān)附圖，說明基于本發(fā)明的高效能氨回收系統(tǒng)的實(shí)施例，為便于理解，下述實(shí)施例中的相同組件采用相同的符號(hào)標(biāo)示來說明。
[0020]請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明的高效能氨回收系統(tǒng)的第一實(shí)施例方塊圖。本發(fā)明的高效能氨回收系統(tǒng)適用于回收含有氨的廢水。此高效能氨回收系統(tǒng)至少包含第一熱交換器30、反應(yīng)槽40及第一氨吸收器70。其中，第一熱交換器30用于預(yù)熱廢水槽10中的廢水，反應(yīng)槽40則通過真空管路20連通至第一熱交換器30。
[0021]其中，真空管路20用于驅(qū)動(dòng)廢水槽10中的廢水依序流經(jīng)第一熱交換器30、反應(yīng)槽40及第一氨吸收器70，而真空管路20的真空度范圍可介于例如500托耳至760托耳之間。其中，第一熱交換器30可采用例如真空的液體管路分別連通廢水槽10及反應(yīng)槽40。
[0022]此外，第一熱交換器30可采用例如電能或其它適合預(yù)熱廢水的方式預(yù)熱，且預(yù)熱溫度范圍可介于例如30°C至50°C之間，當(dāng)然本發(fā)明不限于此。
[0023]進(jìn)一步的，反應(yīng)槽40可采用例如高效能反應(yīng)槽，此反應(yīng)槽40加熱已預(yù)熱后的廢水至第一溫度，其中第一溫度的溫度范圍可介于例如60°C至88°C之間，當(dāng)然本發(fā)明不限于此。反應(yīng)槽40中還可添加催化劑31,使得廢水中的氨(固定氨；fixed ammonia)脫離廢水后轉(zhuǎn)化成氨氣(游離氨；free ammonia)，其中，反應(yīng)槽40中的固定氨-游離氨轉(zhuǎn)化效率可介于例如85%至99%之間。此催化劑31可采用例如氧化鈣或氫氧化鈉，在此實(shí)施例中較佳為氧化鈣，并且氧化鈣與固定氨反應(yīng)后的生成物還可作為水泥添加物而不會(huì)造成環(huán)境二次污染。[0024]此外，反應(yīng)槽40還將加熱至第一溫度的廢水的熱能41通過真空管路20回收至第一熱交換器30，用以提供預(yù)熱第一熱交換器30中的廢水所需的熱能，并且將已去除氨的排放水11排放掉。由此不僅能提高廢水于第一熱交換器30中的預(yù)熱效率，更能夠節(jié)省能源的消耗。
[0025]進(jìn)一步的，第一氨吸收器70通過真空管路20連通反應(yīng)槽40。當(dāng)反應(yīng)槽40中的固定氨轉(zhuǎn)化成氨氣時(shí)，第一氨吸收器70通過噴灑純水80，使得氨氣溶于純水80以轉(zhuǎn)化成氨水。其中，在第一氨吸收器70中的游離氨吸收效率可介于例如85%至90%之間。其中，第一氨吸收器70可采用例如真空的氣體管路連通反應(yīng)槽40。
[0026]此外，第一氨吸收器70還連接第二熱交換器60以冷卻第一氨吸收器70中的氨水至第二溫度。其中，第二溫度的溫度范圍可介于例如0°c至10°c之間，當(dāng)然本發(fā)明不限于此。
[0027]此外，本發(fā)明的高效能氨回收系統(tǒng)還可包含第二氨吸收器50，設(shè)置于反應(yīng)槽40及第一氨吸收器70之間。其中，第二氨吸收器50通過真空管路20連通反應(yīng)槽40及第一氨吸收器70。在第二氨吸收器50中也通過噴灑純水80使得氨氣溶于純水80以部分轉(zhuǎn)化成氨水。其中，在第二氨吸收器50中的游離氨吸收效率可介于例如90%至99%之間。其中，第二氨吸收器50可采用例如真空的氣體管路連通反應(yīng)槽40。
[0028]此外，第二氨吸收器50還連接第二熱交換器60以冷卻第二氨吸收器50中的氨水及氨氣至第三溫度。其中，第三溫度的溫度范圍可介于例如15°C至25°C之間，當(dāng)然本發(fā)明不限于此。本發(fā)明的第二氨吸收器50的目的僅為將反應(yīng)槽40所產(chǎn)生的氨氣的溫度降至室溫，因此可選擇性地具備或省略第二氨吸收器50。
[0029]此外，此高效 能氨回收系統(tǒng)還包含儲(chǔ)存槽90，連接第二熱交換器60及通過真空管路20連通第一氨吸收器70。儲(chǔ)存槽90用于儲(chǔ)存第一氨吸收器70及第二氨吸收器50中經(jīng)由氨氣所轉(zhuǎn)化的氨水，并且通過第二熱交換器60使得氨水的溫度維持在第二溫度。其中，儲(chǔ)存槽90可采用例如真空的液體管路分別連通第一氨吸收器70及第二氨吸收器50。
[0030]請(qǐng)參閱圖2，圖2是本發(fā)明的高效能氨回收系統(tǒng)的第二實(shí)施例方塊圖。此第二實(shí)施例與第一實(shí)施例不同之處僅在于第二實(shí)施例還包含連通反應(yīng)槽40的循環(huán)系統(tǒng)42，因此下述實(shí)施例中僅針對(duì)循環(huán)系統(tǒng)42進(jìn)行描述。
[0031]此循環(huán)系統(tǒng)42包含進(jìn)液閥及出液閥(未在圖中示出)。其中，循環(huán)系統(tǒng)42可通過進(jìn)液閥及出液閥分別經(jīng)由進(jìn)液管及出液管連通反應(yīng)槽40，并且可通過進(jìn)液閥及出液閥控制廢水的流速或流量。
[0032]當(dāng)在第一熱交換器30預(yù)熱后的廢水進(jìn)入反應(yīng)槽40時(shí)，廢水便與反應(yīng)槽40中的催化劑31反應(yīng)，以使得廢水中的固定氨脫離廢水后轉(zhuǎn)化成游離氨。此循環(huán)系統(tǒng)42系可通過例如泵浦(未在圖中示出)從進(jìn)液閥汲取反應(yīng)槽40的廢水后，再經(jīng)由出液閥將廢水排入反應(yīng)槽40中。由此不僅能夠避免例如氧化鈣的催化劑31沉淀，更可提高催化劑31與廢水的反應(yīng)速率。
[0033]以上所述僅為舉例，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于所附的權(quán)利要求的范圍中。
[0034]【主要組件符號(hào)說明】
10:廢水槽11:排放水20:真空管路
30:第一熱交換器
31:催化劑
40:反應(yīng)槽
41:熱能
42:循環(huán)系統(tǒng)
50:第二氨吸收器60:第二熱交換器70:第一氨吸收器80:純水90:儲(chǔ) 存槽
【權(quán)利要求】
1.一種高效能氨回收系統(tǒng)，適用于回收含有氨的廢水，包含: 第一熱交換器，用于預(yù)熱所述廢水； 反應(yīng)槽，通過管路連通至所述第一熱交換器，所述反應(yīng)槽加熱已預(yù)熱后的所述廢水至第一溫度，并且所述反應(yīng)槽中還包含催化劑使得所述廢水中的氨脫離所述廢水后轉(zhuǎn)化成氨氣；以及 第一氨吸收器，連接第二熱交換器及通過所述管路連通至所述反應(yīng)槽，所述第一氨吸收器通過噴灑純水使得氨氣溶于純水以轉(zhuǎn)化成氨水，并且通過所述第二熱交換器冷卻氨水至第二溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的高效能氨回收系統(tǒng)，其中所述管路中為真空環(huán)境。
3.如權(quán)利要求2所述的高效能氨回收系統(tǒng)，還包含儲(chǔ)存槽，連接所述第二熱交換器及連通所述第一氨吸收器，所述儲(chǔ)存槽用于儲(chǔ)存氨水，并且通過所述第二熱交換器使得氨水的溫度維持在所述第二溫度。
4.如權(quán)利要求2所述的高效能氨回收系統(tǒng)，還包含循環(huán)系統(tǒng)，其包含進(jìn)液閥及出液閥，所述循環(huán)系統(tǒng)連通所述反應(yīng)槽。
5.如權(quán)利要求4所述的高效能氨回收系統(tǒng)，其中所述循環(huán)系統(tǒng)是通過泵浦從所述進(jìn)液閥汲取所述反應(yīng)槽的所述廢水后，再經(jīng)由所述出液閥將所述廢水排入所述反應(yīng)槽中以提高所述催化劑的反應(yīng)速率 。
6.如權(quán)利要求1所述的高效能氨回收系統(tǒng)，其中所述反應(yīng)槽還將加熱至所述第一溫度的所述廢水的熱能回收至所述第一熱交換器后排放掉所述廢水。
7.如權(quán)利要求1所述的高效能氨回收系統(tǒng)，其中所述催化劑為氧化鈣或氫氧化鈉。
8.如權(quán)利要求1所述的高效能氨回收系統(tǒng)，還包含第二氨吸收器，設(shè)置于所述反應(yīng)槽及所述第一氨吸收器之間，所述第二氨吸收器連通至所述反應(yīng)槽及所述第一氨吸收器，所述第二氨吸收器通過噴灑純水使得氨氣溶于純水以轉(zhuǎn)化成氨水。
9.如權(quán)利要求8所述的高效能氨回收系統(tǒng)，其中所述第二氨吸收器還連接所述第二熱交換器以冷卻所述第二氨吸收器的氨水至第三溫度。
10.如權(quán)利要求9所述的高效能氨回收系統(tǒng)，其中所述第一溫度大于所述第三溫度，而所述第三溫度大于所述第二溫度。
【文檔編號(hào)】C02F101/16GK103964623SQ201310047659
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月6日
【發(fā)明者】曾俊涼 申請(qǐng)人:逸展系統(tǒng)生技有限公司