液体脱氨装置以及液体脱氨方法

技术领域

本发明涉及废水处理领域，具体而言，涉及一种液体脱氨装置以及液体脱氨方法。

背景技术

随着现代工业的发展，工业过程中产生的废水逐渐增多。尤其是含有高浓度污染物的废水产生量逐年增多，来源广泛，如化肥、冶炼、制药、食品、焦化等行业均产生大量的高氨氮废水。大量的高氨氮废水对土壤和水体造成严重的富营养化效应，造成黑臭水体。国内外研究人员和工程技术人员均对废水中的氨氮去除技术进行了研究和推广，但目前没有一种能够高效、且运行成本低廉的去除废水中氨氮的方法。

目前国内外常见的除氮技术主要有：生物脱氨法、吹脱法(汽提法)、折点加氯法、离子交换法等。但是这些方法要么是去除氨氮效率低、要么是运行成本昂贵，因此限制了其应用范围。

具体地，生物脱氨法只能应用于低浓度的氨氮废水，适用范围较窄、作用时间较长；吹脱法的应用最普遍，也能够适应高浓度氨氮废水，但其用气量较大、耗功率大、脱氨效率低、占地面积也大，且容易造成二次污染；折点加氯法容易产生水体氯超标；离子交换法子在运行过程中需要不断再生，造成运行成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的没有一种成本较低且能够有效对液体进行脱氨的技术方案的问题，提供一种液体脱氨装置。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种液体脱氨装置，所述液体脱氨装置包括容器以及设置在所述容器上的第一进水组件、第二进水组件、排水口以及出气口，所述排水口所在位置的高度低于所述出气口所在位置的高度，所述第一进水组件和所述第二进水组件伸入到所述容器内，所述第一进水组件和所述第二进水组件能够使得通入所述第一进水组件和所述第二进水组件的液体能够以喷射流的状态进入所述容器内，且使得从所述第一进水组件和所述第二进水组件进入所述容器内的液体能够发生碰撞。

通过上述技术方案，分别向第一进水组件和第二进水组件通入含有氨氮的废液，这两股废液能够以喷射流的状态进入在容器内，由于这两股喷射流能够发生碰撞，从而使得废液中的氨氮气体逃逸出来，从而实现气体和液体的分离，氨氮气体从较高位置的出气口排出，液体则从较低位置的排水口排出，进而实现对废液的脱氨。本发明提供的液体脱氨装置能够有效地对含有氨氮的废液进行脱氨，且成本较低，有效降低了脱氨装置的运行成本。

优选地，所述容器包括外壳和设置在所述外壳中的内壳，所述外壳和所述内壳之间限定具有排水口的夹层腔体，所述第一进水组件和所述第二进水组件依次贯穿所述外壳和所述内壳，以使从所述第一进水组件和所述第二进水组件进入的液体进入到所述内壳中，所述排水口包括设置在所述内壳的底端的内壳排水口，所述内壳排水口和外界连通，所述出气口包括设置在所述内壳的侧面的内壳出气口和设置在所述外壳的顶面的外壳出气口。

优选地，所述外壳的上部和所述内壳的上部均为圆柱状。

优选地，所述内壳包括设置在所述内壳的底端的内壳排水管，所述外壳包括设置在所述外壳的底端的外壳排水管，所述外壳排水管环绕所述内壳排水管设置，所述外壳排水管的外端限定外壳排水口，所述内壳排水管的外端限定所述内壳排水口。

优选地，所述内壳上设置有两个所述内壳出气口，两个所述内壳出气口所在的高度相同，且两个所述内壳出气口相对设置。

优选地，所述第一进水组件包括第一进气管和第一进水管，所述第一进气管贯穿所述外壳和所述内壳，所述第一进水管连接所述第一进气管位于所述外壳外部的部分，其中所述第一进气管的两端的管径均大于所述第一进气管连接所述第一进水管位置处的管径；所述第二进水组件包括第二进气管和第二进水管，所述第二进气管贯穿所述外壳和所述内壳，所述第二进水管连接所述第二进气管位于所述外壳外部的部分，其中所述第二进气管的两端的管径均大于所述第二进气管连接所述第二进水管位置处的管径。

优选地，所述第一进水管从上方连接所述第一进气管，所述第二进水管从上方连接所述第二进气管。

优选地，所述第一进气管和所述第二进气管所在的高度相同。

优选地，所述第一进气管和所述第二进气管的轴线共线且与所述内壳的中心轴线相交。

本发明第二方面提供一种液体脱氨方法，所述液体脱氨方法包括：将气体作用于第一股氨氮废液以形成进入到容器的第一喷射流；将气体作用于第二股氨氮废液以形成进入到容器的第二喷射流；第一喷射流和第二喷射流在容器内相互碰撞以从氨氮废液中分离出氨氮气体。

附图说明

图1为本发明优选实施方式的废液脱氨装置的示意图；

图2为本发明优选实施方式的废液脱氨装置的液体和气体的流向示意图，其中，曲线箭头表示气体的流动方向，直线箭头表示液体的流动方向；

图3为本发明优选实施方式的废液脱氨装置和设置在装置下方的蓄水池的示意图。

附图标记说明

100-液体脱氨装置110-容器140-外壳141-夹层腔体114-内壳出气口142-外壳出气口113-内壳排水管143-外壳排水管

120-第一进气管123-第一进水管

130-第二进气管133-第二进水管150-蓄水池

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1所示，本发明提供一种液体脱氨装置100，所述液体脱氨装置100包括容器110以及设置在所述容器上的第一进水组件、第二进水组件、排水口以及出气口，所述排水口所在位置的高度低于所述出气口所在位置的高度，所述第一进水组件和所述第二进水组件伸入到所述容器内，所述第一进水组件和所述第二进水组件能够使得通入所述第一进水组件和所述第二进水组件的液体能够以喷射流的状态进入所述容器110内，且使得从所述第一进水组件和所述第二进水组件进入所述容器110内的液体能够发生碰撞。

分别向第一进水组件和第二进水组件通入含有氨氮的废液，这两股废液能够以喷射流的状态进入在容器110内，由于这两股喷射流能够发生碰撞，从而使得废液中的氨氮气体逃逸出来，从而实现气体和液体的分离，氨氮气体从较高位置的出气口排出，液体则从较低位置的排水口排出，进而实现对废液的脱氨。本发明提供的液体脱氨装置能够有效地对含有氨氮的废液进行脱氨，且成本较低，有效降低了脱氨装置的运行成本。

如图1所示，容器包括外壳140和设置在外壳中的内壳，第一进水组件和第二进水组件依次贯穿外壳140和内壳，以使从第一进水组件和第二进水组件进入的液体进入到内壳中，在外壳140和内壳之间形成有具有排水口的夹层腔体141。如图2所示，两股喷射流在内壳中发生碰撞，溢出的氨氮气体实际上为包括微小液滴的气液混合态，这部分气液混合态物质从内壳出气口114进入夹层腔体141中，在夹持腔体141中氨氮气体和微小液滴会进一步分离，分离后的氨氮气体会从外壳顶面设置的外壳出气口142排出，液体会从设置在内壳底端的内壳排水口排出，其中图2示出了液体和气体的流动路径，曲线箭头表示的气体流动方向，直线箭头表示的液体流动方向。

为了排出夹层腔体141中的液体，如图1所示，内壳的底端设置有内壳排水管113，内壳排水管的外端限定上述的内壳排水口；外壳的底端同样设置有外壳排水管143，外壳排水管143为环状件并环绕内壳排水管113设置，外壳排水管的外端限定外壳排水口，从而使得内壳和外壳中的液体都能够排出。参考图3的结构，在外壳排水管和内壳排水管的下方设置有蓄水池150，脱氨之后的液体能够流入并聚积在蓄水池中；而在邻近外壳出气口142的位置处，可以设置抽气风机，有助于气体的排出。

为了提高夹持腔体的分离效果，进一步地，外壳140的上部和内壳的上部均为圆柱状，从而使得在外壳的上部和内壳的上部之间的夹层腔体为圆环状，从内壳出气口114排出的氨氮气体进入夹层腔体之后会沿着圆环状的夹层腔体的内壁面旋转，从而产生离心力，离心力有助于将氨氮气体中所包含的微小液滴分离出来。优选地，内壳上设置有2个内壳出气口114，这两个出气口的高度相同，且相对设置，即在内壳的上端为圆柱状的情况下，这两个出气口之间的直线距离最长。

为了使得从第一进水组件和第二进水组件进入内壳中的液体形成喷射流，需要对液体提供一定的压力，比如说第一进水组件和第二进水组件均包括泵件，泵件能够抽吸液体并将液体喷射出去从而形成喷射流。

在本申请的优选实施方式中，第一进水组件包括第一进气管120和第一进水管123，第一进水管123连接第一进气管120位于所述外壳140外部的部分，并且其中第一进气管120的两端的管径均大于第一进气管120连接第一进水管123位置处的管径，更优选地，第一进气管120的两端的管径相同，且第一进气管120在连接第一进水管123位置处的管径最小，比如第一进气管和第二进气管选用文丘里管。当外界气体从第一进气管120的外端(位于外壳140外的一端)进入后，比如通过空气压缩机连接第一进气管120的外端以提供压缩空气，由于第一进气管120在连接第一进水管123位置处的管径最小，通入的气体经过该位置后流速会增大时，造成第一进气管130的压力小于外界大气体，从而产生压强梯度，在大气压的作用下，含有氨氮的废液从第一进水管123进入第一气体管道120，且和第一进气管120中的气体发生混合后从第一进气管120的内端(位于内壳中的一端)以喷射流的状态喷出；同样地，第二进水组件包括第二进气管130和第二进水管133，含有氨氮的废液和第二进气管130中的气体发生混合后从第二进气管130的内端(位于内壳中的一端)以喷射流的状态喷出，两股喷射流发生碰撞后使得氨氮气体分离出来。优选地，第一进水管和第二进水管从上方分别连接第一进气管和第二进气管。

其中，即第一进气管120和第二进气管130所在的高度相同，更优选地，所述第一进气管120和所述第二进气管130的轴线共线且与所述内壳的中心轴线相交，使得两股喷射流能够最大限度地发生碰撞，提高气液分离的效果。

本申请第二方面提供一种液体脱氨方法，所述液体脱氨方法包括：

将气体作用于第一股氨氮废液以形成进入到容器的第一喷射流。比如通过空气压缩机将气体通入第一进水组件中，从而降低第一进水组件的第一进气管中的压力，使得第一股氨氮废液进入到第一进气管中并与第一进气管中的气体混合，从而形成混合液并以喷射流的状态进入容器中。

将气体作用于第二股氨氮废液以形成进入到容器的第二喷射流。比如通过空气压缩机将气体通入第二进水组件中，从而降低第二进水组件的第二进气管中的压力，使得第二股氨氮废液进入到第二进气管中并与第二进气管中的气体混合，从而形成混合液并以喷射流的状态进入容器中。

第一喷射流和第二喷射流在容器内相互碰撞以从氨氮废液中分离出氨氮气体。通过容器上设置有排水口和出气口分别收集分离出的氨氮气体和液体。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。