专利名称：膜式氨氮脱除设备的利记博彩app
技术领域：
本实用新型是一种膜式氨氮脱除设备。
水体中的氨氮主要来源农田施肥、农业废弃物、城市生活污水及工业排放废水。许多工业废水和城市生活污水含有有机氮或者氨氮，大部分有机氮可在微生物的作用下分解生产氨氮。氮是水体中的营养物质，是植物生长不可缺少的元素。但是当水体接纳过量的含氨氮废水而造成氨氮达到较高水平时，便引起营养性污染。水生植物便大量繁殖，随后死亡的植物体被微生物分解而需要大量氧气，造成水体严重缺氧，不利于水生动植物如鱼类的繁殖生长(过量的氨氮本身对鱼类也有毒害作用)。缺氧水体的厌氧作用使水质浑浊恶臭，影响水体的正常使用。氨氮的富营养性污染，不仅造成水体老化、危害水生生物的生长，而且影响到人体的健康、制约经济的发展，因而治理氨氮污染已成为工业废水与市政污水处理过程中的实际问题。为了保护水域不受氨氮的污染，氨氮废水需进行深度处理使之达标后才允许排入水体。
目前常规的处理工艺主要有(1)生物硝化与反硝化。该方法操作简单方便，运行费用低，但基建成本高，易受有毒物质影响，处理效率不高。(2)折点氯化。该方法氨氮去除率高，具有消毒作用，虽运行管理费用不太高，但残余氯及产生的氯代有机物对人体健康有毒害作用，而且卤代烃更难处理。(3)吹脱法。该方法工艺、设备简单，但能耗大，且对环境有二次污染。(4)选择性离子交换。该方法去除率高，处理效果好，但处理费用高，洗脱液须回收，否则二次污染环境。
本实用新型的目的是设计一种结构简单、成本低廉、分离效果好的膜式氨氮脱除设备。
膜式氨氮脱除设备主要是两部分组成中空纤维萃取柱和萃取剂循环装置。它们如下循环串联萃取剂储槽萃取柱萃取剂储槽。即萃取液流经萃取柱，萃取液经过萃取流出萃取柱到达萃取剂储槽经循环泵再进入萃取柱循环使用，萃取剂储槽连接在萃取柱的一个进口，萃取液中萃取物达到一定浓度后再予置换。该设备工作时，萃取柱中中空纤维膜内走待处理液，膜外走萃取液待处理液体经过如此循环，其中的氨氮进入萃取液中。也可与上述走向相反方法进行萃取。即膜内走萃取液，膜外走待处理液。膜内待萃液与膜外萃取液逆向流动，使其充分接触，提高萃取效率。萃取柱内是中空纤维膜组件，即中空纤维紧密排列、固定，其进出口从柱中引出。萃取柱有两对进出口，分别是膜内腔和膜外壁的待萃液和萃取液的进出口。
本发明的设备中有萃取剂循环装置，即萃取剂储槽中萃取液进入萃取柱时的控制装置，它们是从萃取剂储槽进入萃取柱时有循环泵、阀门、流量计和压力表。如果该装置用于废水处理，则如
图1所示，废水从萃取柱下端进入膜纤维内，从上端流出；萃取剂从上端流入膜间隙，从下端流出进入萃取剂储槽。
本实用新型的萃取柱是中空纤维膜式萃取，中空纤维紧密平行排列，类似膜肺，置于萃取柱中，根据需要该萃取柱或者取立式，或者取卧式。
在各种类型的膜组件中，中空纤维膜组件能在单位体积内提供最大的膜面积。材质要求能耐酸、耐碱、耐有机溶剂。可供选择的膜材料有醋酸纤维素(CA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰胺等。中空纤维的长度为150-1200mm，最佳为400-800mm。中空纤维的直径(内径)为0.15-1.2mm，最佳为0.3-0.8mm。中空纤维膜壁厚为20-500um，最佳为40-80um。中空纤维膜微孔孔径为0.01-0.8um，最佳为0.03-0.2um。
根据不同的要求，萃取剂可用稀硫酸、稀硝酸、稀盐酸、磷酸等。
根据不同的要求，本实用新型设备可用于处理废气、废水。
与通常的液液萃取或液膜萃取过程不同，膜萃取过程中，料液相和萃取相分别处于膜的两侧呈逆向流动，在中空纤维膜壁上的微孔内进行传质。由于微孔膜的疏水性，膜两侧实现传质。这样，膜萃取过程没有常规萃取过程中的液滴分散和聚合，也不形成液液直接接触的两相流动。所以，膜萃取过程能克服常规萃取装置的问题，由于膜萃取具有上述优势，因此本发明设计了简单易操作，成本低且效率高的萃取装置，采用高效选择性透过膜，让废水或废气中的氨氮选择透过膜，与膜外侧的强酸反应，生成铵盐。铵盐可作为化肥使用。因此既去除了氨氮，又回收了有用物质。本实用新型适应膜萃取工业化生产的需要可连续进行工作，广泛用于废水废气处理，且达到良好的分离效果。
用本实用新型装置处理废水达到良好的效果，举例如下氮肥厂的含氨废水中含有约2％左右氨，直接排入水体会引起水体的富营养化。传统的蒸发回收法耗能高，效率低。以0.1mg/1的HNO3水溶液对稀氨水进行固定化膜单级萃取后，氨的回收率在98％以上，可以直接制成纯度较高的硝铵肥料。
图1是含氨废水回收氨制备铵盐装置示意图。
图2是本实用新型工业化装置示意图。
上述图中1是萃取柱，2是萃取剂储槽，3是待处理废液进口，4是待处理废液出口，5是萃取柱的萃取剂进口，6是萃取柱的萃取剂出口，7是泵，8是阀门，9是压力表，10是流量计，11是萃取剂储槽的循环进口，12是其出口，13是中空纤维，14是含氨废水，15是萃取剂，A、B、C、D是该装置在不同位置的表示。
实施例以20,000根中空纤维膜封装在长度为600mm的ABS塑料筒体中，制成中空纤维膜组件。膜组件上下有两个口与中空纤维内腔相通，筒体侧面也有两个口。取该膜组件为萃取柱。
以不锈钢材料制成直径为300mm，高度为500mm的尖底储槽。尖底下端开有一个放料口，一侧下部开有一个出料口，对侧中部开有一个回料口。取该不锈钢储槽，为萃取剂储槽。
将萃取柱、萃取剂储槽固定在一不锈钢支架上，以ABS管道配件、塑料泵、流量计、阀门连接成萃取剂循环系统。如图所示。
运行时，待处理废液通过阀门8-A、待处理废液进口3进入中空纤维萃取柱1内中空纤维内腔，萃后液通过待处理废液出口4、流量计10-A、阀门8-B排出，通过调节阀门8-A、B可控制流量和压力。萃取剂由泵7-A从萃取剂储槽经过阀门8-C、萃取柱的萃取剂进口5进入中空纤维萃取柱1，通过中空纤维外壁时将内腔废液中相应成分络合，然后由萃取剂出口6流出，经流量计10-B、阀门8-D流回萃取剂储槽，萃取剂的流速与压力可通过阀门8-C、D控制。
权利要求1.一种膜式氨氮脱除设备，包括萃取柱、储槽、泵、阀门、压力表、流量计等，其特征是各部件如下串联萃取剂储槽(2)的出口(12)与萃取柱(1)的萃取剂进口(5)联接，萃取柱的萃取剂出口(6)与萃取剂储槽的进口(11)联接，萃取柱(1)是膜式中空纤维结构，循环泵(7)是萃取剂的输送动力。
2.根据权利要求1所述的膜式氨氮脱除设备，其特征是萃取柱是立式或者是卧式。
3.根据权利要求1所述的膜式氨氮脱除设备，其特征是萃取柱内的中空纤维尺寸是，长150-1200mm，直径0.15-1.2mm，膜壁厚20-500um，膜孔径0.01-0.8um。
4.根据权利要求1所述的膜式氨氮脱除设备，其特征是萃取柱的膜式中空纤维尺寸长400-800mm，直径0.3-0.8mm，膜壁厚40-80um，膜孔径0.03-0.2um。
专利摘要本实用新型是一种膜式氨氮脱除设备。现有技术中废水或废气的氨氮存在对人体有害、处理效率不高、污染环境等不足之处。本实用新型采用高效选择性透过膜组装成萃取柱,与萃取剂储槽联接,循环泵使萃取剂不断在膜内腔或膜间流动,待萃废液与萃取剂逆向流经膜间或膜内腔,从而达到处理废气、废水的目的。装置简单,成本低,由于可连续工作,因此工作效率高,经测试,氨的回收率可高达98%以上。
文档编号B01D63/02GK2383578SQ99225628
公开日2000年6月21日 申请日期1999年1月29日 优先权日1999年1月29日
发明者孙卫明, 侯惠奇 申请人:复旦大学