[發明專利]降膜法高效脫氮器及其脫氮方法

有效

• 申請號: 201110419020.9
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102502904A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 汪亮亮;汪洋
• 申請（專利權）人: 汪亮亮;汪洋
• 主分類號: C02F1/20
• 分類號: C02F1/20;C02F1/58
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 韓朝暉

1.一種降膜法高效脫氮器，包括上端開口的筒體（1）和筒體上部的進水口（3）、底部的進風口（10）和出液口（12），其特征在于，所述的筒體（1）內，自上而下分布收水器（2）、布水裝置、液膜分散器（9）和集液斗（11），集液斗（11）連接出液口（12），進風口（10）在液膜分散器（9）和集液斗（11）之間；所述的布水裝置包括沿筒體（1）徑向設置的旋轉布水管（5），由驅動裝置（4）驅動繞筒體（1）中心軸旋轉，旋轉布水管（5）連接進水口（3）并設置一組霧化噴頭（6）；液膜分散器（9）包括隔板和隔板下方的一組沿筒體軸向均勻分布的列管，隔板平面上每一根列管的上方設置錐形物料斗（8），列管內壁的上端依次分布環形設置的螺紋勻水槽（13）和毛細氣囊（14）；布水裝置和液膜分散器（9）之間為緩沖腔（7）。

2.根據權利要求1所述的降膜法高效脫氮器，其特征在于，所述的收水器（2）為波形折板，捕捉隨氣流上升的霧化液體。

3.根據權利要求1所述的降膜法高效脫氮器，其特征在于，所述的霧化噴頭（6）孔徑2~4mm，流量系數12.3~19.5。

4.根據權利要求1所述的降膜法高效脫氮器，其特征在于，所述的錐形物料斗（8）與列管同軸設置，錐底直徑與列管內徑相同。

5.根據權利要求1所述的降膜法高效脫氮器，其特征在于，所述的螺紋勻水槽（13）為列管內壁上的一組環形毛細凹槽，高度30-40mm。

6.根據權利要求1所述的降膜法高效脫氮器，其特征在于，所述的毛細氣囊（14）采用薄不銹鋼片制作，沿列管內壁成環形布置，下部固定在列管內壁上，上端插入列管內壁上的滑槽密封（15）；毛細氣囊（14）內設有進氣管（16），毛細氣囊（14）內的相對壓強為5~10kPa。

7.一種利用權利要求1所述的降膜法高效脫氮器脫除廢水中氨氮的方法，廢水和空氣在所述的高效脫氮器中逆流接觸，在氣液接觸過程中實現氨氮脫除，其特征在于，所述的方法包括以下步驟：

1）、廢水由進水口（3）進入降膜法高效脫氮器，通過轉動的旋轉布水管（5）上的霧化噴頭（6）向下噴射，使廢水在筒體（1）截面上均勻分配；

2）、廢水通過霧化噴頭（6）后，成霧化狀態進入緩沖腔（7），均勻附著在液膜分散器（9）上端的錐形物料斗（8）內；

3）、進入錐形物料斗（8）的廢水沿液膜分散器（9）上部的螺紋勻水槽（13）進行二次布料；

4)、二次布料后的廢水沿毛細氣囊（14）下降，在列管內壁形成液膜，調整毛細氣囊（14）內的氣壓，改變廢水形成的液膜厚度；

5)、空氣從進風口（10）通入筒體（1）內，在液膜分散器（9）列管內與液膜逆流接觸，在氣液接觸過程中脫除氨氮。

8.根據權利要求7所述的脫除廢水中氨氮的方法，其特征在于，所述的方法具體包括以下步驟：

1）混凝沉淀

通過混凝沉淀去除廢水中的懸浮物，出水濁度控制在20NTU以下；

2）調節廢水溫度、pH值

混凝沉淀后的出水調節溫度和pH值，溫度控制在30~35℃，pH控制在10~11；

3）物料均布

調節溫度和pH值后的廢水經過布置在旋轉布水管上的霧化噴頭向緩沖腔布水，噴頭孔徑2~4mm，流量系數12.3~19.5，霧化后的廢水均勻分布在液膜分散器的隔板上，通過錐形物料斗沿液膜分散器上端的螺紋勻水槽進行二次分配；

4）液膜厚度控制

二次布料后的廢水沿毛細氣囊下降，在列管內壁形成液膜，毛細氣囊的相對壓強控制在5~10kPa，液膜厚度控制在0.3~0.4mm；

5）風量調整

空氣從進風口通入筒體內，調節風量，氣水比控制在8~12：1；

6）氨氮脫除

空氣在液膜分散器列管內與液膜逆流接觸脫除氨氮，脫除氨氮后的廢水由集液斗收集后從出液口流出。

9.根據權利要求8所述的脫除廢水中氨氮的方法，其特征在于，所述的步驟3）和4）包括如下具體步驟：

①通過霧化噴頭（6）向緩沖腔（7）布水，霧化廢水的體積中位數直徑VMD為3400-4300um；

②霧化廢水經緩沖腔（7）緩沖后，在重力和表面張力作用下被均勻分布在隔板平面上的各錐形物料斗（8）捕獲；

③各錐形物料斗（8）捕獲的廢水沿錐形物料斗（8）內壁下降，進入螺紋勻水槽（13）；

④在表面張力作用下，螺紋勻水槽（13）對廢水進行二次分配，使廢水沿液膜分散器（9）各列管內壁的圓周完全均布；

⑤在表面張力和毛細氣囊的共同作用下，螺紋勻水槽（13）內的廢水沿液膜分散器（9）列管內壁均勻下降，形成液膜，厚度控制在0.3-0.4mm。