一种含二氧化碳高氨氮废水的处理系统
技术领域
本实用新型属于废水处理，尤其涉及一种含二氧化碳高氨氮废水的处理系统。
背景技术
目前处理工业生产氨氮废水的方法主要有物理化学方法和生物方法，其中，常用的吹脱法、吸附法、膜技术、化学沉淀法、化学氧化法属于物理化学方法。生物方法可分为传统硝化反硝化法和新型的短程硝化反硝化法、同时硝化反硝化法、厌氧氨氧化法等。但是由于水质指标的不同和工艺条件的限制，针对不同类别的废水，采用的处理技术有很大差异。在高浓度氨氮废水处理过程主要采用吹脱法或蒸汽汽提法，吹脱法是将废水调节至碱性，然后在汽提塔中通入空气或蒸汽，通过气液接触将废水中的游离氨吹脱转移到气相排出。用该法处理氨时，需考虑排放的游离氨总量应符合氨的大气排放标准，以免造成二次污染。
煤制甲醇生产工艺中，变换装置出口分离器所分离下来的工艺冷凝液因氨氮含量高达5000-10000mg/l，同时还含有二氧化碳。直接采用蒸汽汽提进入放空气管线，一是会形成碳铵结晶造成放空气管线堵塞，二是气氨被放空气水封内部的水吸收形成高浓度含氨废水无法处理；如果蒸汽汽提后直接对空排放则造成二次污染。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种含二氧化碳高氨氮废水的处理系统，可以对煤制甲醇的含二氧化碳的高氨氮废水有效处理，且回收氨氮。
本实用新型的技术方案为：
一种含二氧化碳高氨氮废水的处理系统，包括：氮气减压气提塔、换热器、碱液混合器、蒸汽汽提塔、冷凝器、回流罐和吸收塔；所述冷凝器设置有冷凝器进料管、冷凝器出气管和冷凝器液体出口管；所述氮气减压气提塔顶部设置放空管路与放空管线连接，所述氮气减压气提塔上部设置有废水入口、下部设置有氮气入口，所述氮气减压气提塔的底部与所述换热器的壳程入口通过阀门和管道连接；所述氮气减压气提塔还连接有减压装置；所述换热器的壳程出口通过管道连接所述碱液混合器，所述换热器的管程的出口连接合格废水排出口；所述碱液混合器上连接有液碱输入管道，所述碱液混合器的出口通过管路连接所述蒸汽汽提塔的上部；所述蒸汽汽提塔的下部连接蒸汽管路，所述蒸汽汽提塔的底部与所述换热器的管程入口连接，所述蒸汽汽提塔的顶部的气体出口管与所述冷凝器进料管连通；所述冷凝器出气管通过管路连通所述吸收塔底部；所述冷凝器的液体出口管连通所述回流罐入口，所述回流罐的底部通过回流泵与所述蒸汽汽提塔的上部连通，所述回流罐的底部还连通吸收塔；所述吸收塔内设置有循环喷淋吸收装置。
优选地，所述喷淋吸收装置上还连接有冷却器。
优选地，所述冷凝器的液体出口管与所述回流罐入口连通处设置有U型弯。
优选地，含二氧化碳高氨氮废水的处理系统还包括清洗水管路；所述清洗水管路连通所述气体出口管和所述冷凝器进料管；所述清洗水管路上还设置有清洗管支路，所述冷凝器的液体出口管通过所述清洗管支路与所述清洗水管路连通。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型的含二氧化碳高氨氮废水的处理系统通过氮气减压气提塔、换热器、碱液混合器、蒸汽汽提塔、冷凝器、回流罐和吸收塔的相互配合，将来自煤制甲醇生产工艺中变换装置出口含二氧化碳的高氨氮冷凝液进行多次汽提、冷却，将二氧化碳气体与氨氮从废水中分离，废水可以进入生化系统处理，氮气减压气提塔顶部从放空管路放出的二氧化碳及余气进入火炬管路，氨氮变为氨水回收利用，不仅环保而且变废为宝，实现了资源的回收重复利用。
附图说明
图1为本实用新型的含二氧化碳高氨氮废水处理系统示意图。
附图标记说明：
01、废水入口；02、氮气入口；03、放空管路；04、阀门；05、换热器；06、碱液混合器；07、阀门；08、合格废水排出口；09、碱液输入管道；10、蒸汽管路；11、清洗水管路；12、清洗阀门；13、蒸汽汽提塔；14、泵；15、稀氨回流管阀；16、冷凝器；17、回流罐；18、回流泵；19、稀氨水管；20、冷凝管清洗管路；21、清洗管支路；22、吸收塔；23、泵；24、冷却器；25、排氨管；26、放空管；27、U型弯；28、氮气减压气提塔；29、冷凝器出气管；30、喷淋水管；31、气体出口管；32、冷凝器进料管；33、液体出口管。
具体实施方式
下面结合图对本实用新型做详细说明。
本实用新型的含二氧化碳高氨氮废水的处理系统，如图1所示，包括：氮气减压气提塔28、换热器05、碱液混合器06、蒸汽汽提塔13、冷凝器16、回流罐17和吸收塔22；；所述冷凝器24设置有冷凝器进料管32、冷凝器出气管29和冷凝器液体出口管33。所述氮气减压气提塔28顶部设置放空管路03与放空管线连接，所述氮气减压气提塔28上部设置有废水入口01、下部设置有氮气入口02，所述氮气减压气提塔28的底部与所述换热器05的壳程入口通过阀门04和管道连接；所述氮气减压气提塔28还连接有减压装置；所述换热器05的壳程出口通过管道连接所述碱液混合器06，所述换热器05的管程的出口连接合格废水排出口08；所述碱液混合器06上连接有液碱输入管道09，所述碱液混合器06的出口通过管路连接所述蒸汽汽提塔13的上部；所述蒸汽汽提塔13的下部连接蒸汽管路10，所述蒸汽汽提塔13的底部与所述换热器05的管程入口连接，所述蒸汽汽提塔13的顶部的气体出口管31与所述冷凝器进料管32连通；所述冷凝器出气管29通过管路连通所述吸收塔22底部；所述冷凝器16的液体出口管33连通所述回流罐17入口，所述回流罐17的底部通过回流泵18与所述蒸汽汽提塔13的上部连通，所述回流罐17的底部还连通吸收塔22；所述吸收塔22内设置有循环喷淋吸收装置。
工作时，含二氧化碳高氨氮废水经废水入口01从氮气减压气提塔28的上部喷淋进入，氮气经氮气入口02从氮气减压汽提塔28的下部进入。氮气减压气提塔28通过连接的减压装置将内部压力调节在0.25MPa-0.3MPa，在此压力下，含二氧化碳高氨氮废水与氮气逆流减压气提，氮气和气提出的二氧化碳经放空管路03连通放空管线排出进入火炬管路。
气提后的废水冷凝液经阀门04进入换热器05，在换热器05中升温至60-70℃后进入碱液混合器06中，碱液混合器06通过碱液输入管道09添加浓度为32％氢氧化钠溶液。
将碱液混合器06中的废水与碱液混匀且PH调至11.5-12.5后，从蒸汽汽提塔13的上部进入蒸汽汽提塔13；蒸汽管路10将蒸汽从蒸汽汽提塔13的下部进入，蒸汽在蒸汽汽提塔13内从下部上升，废水从蒸汽汽提塔13的上部喷淋而下与蒸汽逆流汽提。经碱液混合器06使得废水的pH值升高，升高pH值并通入蒸汽升高废水的温度有利于增加废水中被吹脱的氨的比率。汽提出的二氧化碳和氨气等约90℃的混合气体从蒸汽汽提塔13顶部的气体出口管31经冷凝器进料管32进入冷凝器16中，蒸汽汽提后的废水经泵14和阀门07从蒸汽汽提塔13底部返回换热器05的管程入口，在换热器05中充分利用蒸汽汽提后废水中的热能与壳程中的废水进行热交换，此时管程中的废水中含氨氮小于20mg/l，经检验合格后可以进入合格废水排出口08入生化系统进一步处理。
在冷凝器16中，含氨气与水蒸汽的混合气体被冷却，其中氨气与水变为氨水通过液体出口管33进入回流罐17中。回流罐17中的液体一部分经回流泵18和稀氨回流管阀15从蒸汽汽提塔13的上部喷淋而下，与蒸汽汽提塔13下部进入的蒸汽再次逆流汽提；另一部分经稀氨水管19进入吸收塔22内进一步喷淋浓缩。在冷凝器16中，未凝结气体通过冷凝器16的冷凝器出气管29进入吸收塔22底部。在吸收塔22内，未凝结气体向上与喷淋装置喷淋而下的水或稀氨水逆流吸收，其中的氨被进一步吸收。循环喷淋吸收氨气形成浓缩氨水，浓缩氨水可通过排氨管25回收。达标的不凝气通过吸收塔22顶部的放空管26排放。在吸收塔内的喷淋水管30用于为吸收塔22补充水。
在本实用新型的含二氧化碳高氨氮废水的处理系统可以将二氧化碳气体与氨氮从废水中分离，二氧化碳气进入火炬管路，废水脱氨后可以进入生化系统处理，氨氮回收为副产品氨水，不仅环保而且变废为宝，而且实现了资源的回收重复利用。
优选地，所述喷淋吸收装置上还连接有冷却器24。设置了冷却器24可以将循环喷淋的稀氨水降温，低温有利于氨气的吸收，吸收效率更高。喷淋吸收装置上稀氨水可以通过泵23循环浓缩。
优选地，所述冷凝器16的液体出口管33与所述回流罐17入口连通处设置有U型弯27。U型管27可以避免冷凝器中未冷凝的气体进入回流罐17中，从而造成回流泵18气蚀。
优选地，本实用新型的含二氧化碳高氨氮废水的处理系统还可以包括清洗水管路11；所述清洗水管路11连通所述气体出口管31和所述冷凝器进料管32；所述清洗水管路11上还设置有清洗管支路20，所述冷凝器16的液体出口管33通过所述清洗管支路21与所述清洗水管路11连通，如图1所示。增加了清洗水管路，打开清洗管路11上的清洗阀门12，通过清洗水管路11通入清洗水，可以对所述蒸汽汽提塔13及气体出口管路31、冷凝器进料管32和冷凝器16进行清洗。另外，通过清洗管支路21，可以从清洗水管路11通入清洗水，经冷凝管清洗管路20可以对回流罐17和U型弯27进行清洗。通过上述清洗，可以除去这些部件中生成的部分碳酸氨固体，及时保持管路畅通，避免管路和设备堵塞。当然，清洗可以根据需要进行，可以在停运前进行，也可以定期进行。
在此需要说明的是，以上对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，上面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。另外以上仅为本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
