[实用新型]一种氨氮废水处理和回收氨的装置

说明书

本实用新型涉及一种氨氮废水处理和回收氨的装置，属于工业废水处理技术领域，包括脱氨塔、热泵再沸器、热泵冷凝器和热泵压缩机；脱氨塔的精馏段和提馏段之间设有氨氮废水进料口，精馏段设有含氨蒸汽出料口和稀氨水回流口，提馏段设有脱氨后水出料口和提馏蒸汽进料口；脱氨后水出料口与提馏蒸汽进料口之间循环连通热泵再沸器；含氨蒸汽出料口与稀氨水回流口之间循环连通热泵冷凝器；热泵冷凝器与热泵再沸器之间经由热泵压缩机循环连通，构成热泵循环。使用热泵工质蒸汽为热泵再沸器供热，代替生蒸汽的使用，节能降耗；热泵压缩机加压处理的是无毒无害的热泵工质蒸汽，解决现有技术中直接加压含氨蒸汽存在的安全隐患问题。

技术领域

本实用新型属于工业废水处理技术领域，涉及一种氨氮废水处理和回收氨的装置。

背景技术

化工、化肥、农药、印染、电池等行业在生产过程中会产生大量氨氮废水，其中氨氮以游离氨(NH₃)和铵离子(NH₄⁺)的形式存在。含氨氮的污水排入水体后，由于氨氮具有很高的耗氧量，对水生生物有毒害作用，在硝化细菌的作用下氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，对人体也有毒害。国家对排放废水中的氨氮含量有严格的规定和限制。

目前，氨氮废水处理方法主要有生物法、化学法和物理法，生物法如硝化和藻类养殖，化学法如离子交换法、化学沉淀法、折点氯化法，物理法如膜分离法、吹脱法。生物法处理效果好，没有二次污染，但菌种培养较困难，抗负荷能力弱，仅适用低浓度氨氮废水；化学法有的运行成本高，有的会引起二次污染；物理法中的膜分离法存在膜渗漏和膜污染问题，设备投资、运行成本高。

吹脱法分为空气吹脱法和蒸汽汽提法，在碱性条件下用空气吹脱或用水蒸汽汽提，使废水中的氨氮等挥发性物质不断地从液相转移到气相中，从而实现去除废水中氨氮的目的。空气吹脱法适合常温下处理氨氮废水，转移到空气中的氨氮容易造成大气的二次污染，且需要使用大量空气，动力消耗大。相比之下，蒸汽汽提法可以提高废水水温，具有较高的氨氮脱除率，汽提得到的含氨蒸汽再经精馏/冷凝/吸收/化学处理等方法制备成氨气、氨水或铵盐，既可再资源化利用，又避免形成二次污染，已成为目前氨氮废水处理的主要方法。

传统采用单塔进行蒸汽汽提来处理氨氮废水的工艺，蒸汽单耗通常高达250-300kg/t废水，能耗较高。采用双效蒸汽汽提虽可以降低蒸汽单耗，但往往工艺复杂，设备数量多，投资高。采用热泵技术进行节能降耗的现有方案，均是采用压缩机直接将汽提获得的含氨蒸汽进行加压升温，为再沸器供热，而含氨蒸汽易燃，有毒，具有强烈刺激性气味，能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜，直接加压含氨蒸汽存在一定的安全隐患，同时压缩机为动设备，长期运行过程中密封件磨损后可能发生泄漏，对操作人员产生危害，当氨浓度在爆炸极限范围内，还有燃烧甚至爆炸危险。因此，现有技术中缺少能兼顾安全性能好、能耗低、设备投资小、流程简单、再资源化率高、无二次污染的氨氮废水处理方案。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种氨氮废水处理和回收氨的装置，利用热泵技术进行节能降耗，并且热泵压缩机加压处理的是无毒无害的热泵工质蒸汽，而非脱氨塔获得的含氨蒸汽，安全性得到保障，解决现有技术中直接加压含氨蒸汽存在安全隐患的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种氨氮废水处理和回收氨的装置，包括脱氨塔、热泵再沸器、热泵冷凝器和热泵压缩机；

所述脱氨塔包含有精馏段和提馏段，两段之间设有氨氮废水进料口，精馏段设有含氨蒸汽出料口和稀氨水回流口，提馏段设有脱氨后水出料口和提馏蒸汽进料口；

脱氨后水出料口与提馏蒸汽进料口之间循环连通热泵再沸器冷侧；含氨蒸汽出料口与稀氨水回流口之间循环连通热泵冷凝器热侧；热泵冷凝器冷侧与热泵再沸器热侧之间连接有热泵压缩机。

进一步，从热泵再沸器热侧到热泵冷凝器冷侧连通有热泵工质液返回管道，构成热泵循环。