含氨氮废水的处理设备的制造方法
含氨氮废水的处理设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种废水处理设备，特别是关于一种含氨氮废水的处理设备。
【背景技术】
[0002]按，高科技产业大量使用含氮化学药品，因此经常伴随着大量含氨氮废水的产生，由于氨氮在硝化过程中会大量消耗水中的溶氧，造成水质恶化，因此含氨氮废水必须经过处理，降低废水中的氨氮含量，始得对外排放，以免对环境造成危害。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种可以有效去除废水中氨氮的处理设备。
[0004]为实现上述目的，本发明提供的含氨氮废水的处理设备，其包括一气提塔、一加热器、一催化剂反应器及一气对气热交换器。该气提塔具有一液体入口、一液体出口、一气体入口、一气体出口及一气提室与该液体入口、液体出口、气体入口及气体出口连通，该液体入口是供一含氨氮废水流入该气提室，该气体入口是供一气提气体流入该气提室而对含氨氮废水进行气提，含氨氮废水经气提后成为气提后废水，气提气体于气提时带出含氨氮废水中的氨而成为含氨气体，该气体出口是供含氨气体流出该气提室，该液体出口则是供气提后废水流出该气提室。该加热器用以加热所述含氨气体而得到加热气体。该催化剂反应器用以处理所述加热气体，使加热气体中的氨氧化并得到一处理后气体。该气对气热交换器内部具有一第一路径及一第二路径，由气体出口流出气提室的所述含氨气体经由该气对气热交换器的第一路径而进入该加热器，经催化剂反应器处理后的处理后气体则被导入气对气热交换器的第二路径，用以令所述含氨气体与处理后气体进行热交换，经热交换的处理后气体部分排出至外界，余份与外界气体混合后成为所述气提气体。其中，气对气热交换器的热交换效率是根据所述含氨气体的总热值而相应调整，令所述热交换效率随着所述总热值的升高而相应地调低，或令所述热交换效率随着所述总热值的降低而相应地调高。
[0005]本发明还提供一种含氨氮废水的处理设备，其包括一气提塔、一加热器、一催化剂反应器及一气对气热交换器。该气提塔具有一液体入口、一液体出口、一气体入口、一气体出口及一气提室与该液体入口、液体出口、气体入口及气体出口连通，该液体入口是供一含氨氮废水流入该气提室，该气体入口是供一气提气体流入该气提室而对含氨氮废水进行气提，含氨氮废水经气提后成为气提后废水，气提气体于气提时带出含氨氮废水中的氨而成为含氨气体，该液体出口是供气提后废水流出该气提室，该气体出口则是供含氨气体流出该气提室，所述含氨气体于流出该气提室后与外界气体混合。该加热器用以加热所述混有外界气体的含氨气体而得到加热气体。该催化剂反应器用以处理所述加热气体，使加热气体中的氨氧化并得到一处理后气体。该气对气热交换器内部具有一第一路径及一第二路径，所述混有外界气体的含氨气体经由该气对气热交换器的第一路径而进入该加热器，经催化剂反应器处理后的处理后气体则被导入气对气热交换器的第二路径，用以令所述含氨气体与处理后气体进行热交换，经热交换的处理后气体部分排出至外界，余份成为所述气提气体。其中，气对气热交换器的热交换效率是根据所述含氨气体的总热值而相应调整，令所述热交换效率随着所述总热值的升高而相应地调低，或令所述热交换效率随着所述总热值的降低而相应地调高。
[0006]本发明由依据含氨气体的总热值来调整气对气热交换器的热交换效率，使得系统的操作温度可以得到较佳分配，从而使水中氨氮可被有效去除。
【附图说明】
[0007]图1是本发明第一实施例的处理设备组成示意图。
[0008]图2是本发明第二实施例的处理设备组成示意图。
[0009]图3是本发明气对气热交换器的一较佳实施例组成示意图。
[0010]图4是本发明气对气热交换器另一较佳实施例的示意图。
[0011]附图中主要组件符号说明:
[0012]气提塔10 ;液体入口 11 ;液体出口 12 ;气体入口 13 ;气体出口 14 ;气提室15 ;加热器20 ;催化剂反应器30 ;气对气热交换器40 ;热交换单元41 ;泄气阀50 ;液对液热交换器60 ;进气阀70 ;第一管线Pl ;第二管线P2 ;第三管线P3 ;第四管线P4 ;第五管线P5 ;第六管线P6 ;第七管线P7。
【具体实施方式】
[0013]请参考图1。在本发明的第一实施例中，一种含氨氮废水的处理设备包括一气提塔10、一加热器20、一催化剂反应器30及一气对气热交换器40。
[0014]该气提塔10具有一液体入口 11、一液体出口 12、一气体入口 13、一气体出口 14及一气提室15与该液体入口 11、液体出口 12、气体入口 13及气体出口 14连通。
[0015]该液体入口 11是供一经由第一管线Pl输送的含氨氮废水流入该气提室15。顾名思义，含氨氮废水是指含有氨氮(ammonia nitrogen)的废水,氨氮在水中可以铵离子(NH4+)或氨分子(NH3)的形式存在，相较于铵离子而言，氨分子更容易挥发，因此含氨氮废水的pH值较佳是大于10，若pH值高于前揭数值时，水中的氨倾向于以氨分子的型态存在，而较容易被气提气体带走。可以理解的是，为了调整含氨氮废水的PH值至前述较佳数值，含氨氮废水于进入气提塔的前还可以预先经过一 pH值调整的处理，该处理可于一 pH调整池内完成，惟对于原本PH值即大于10的含氨氮废水而言，此pH值调整处理是可以省略的。在可能的实施例中，所述含氨氮废水还可能含有挥发性有机化合物，所述挥发性有机化合物可为但不限于下列至少一者:丙酮、乙醇、乙醚、二氯甲烷、苯、甲苯及二甲苯。
[0016]该气体入口 13是供一经由第二管线P2输送的气提气体流入该气提室15而对含氨氮废水进行气提，含氨氮废水经气提后成为气提后废水，气提后废水中的氨含量较含氨氮废水显著降低，因为气提气体于气提时会带出含氨氮废水中的至少部分氨而成为含氨气体。在含氨氮废水中含有挥发性有机化合物的场合，至少部分所述挥发性有机化合物也会于气提时被气提气体带出，因此含氨气体中也会含有挥发性有机化合物。
[0017]该液体出口 12是供气提后废水流出该气提室15，而该气体出口 14则供含氨气体流出该气提室15。
[0018]在本较佳实施例中，液体入口 11及气体出口 14是位于气提室15的上侧，液体出口 12及气体入口 13则是位于气提室15的下侧，以此令液体及气体的流动方向相反，并提升气提效率。
[0019]该加热器20是用以加热所述含氨气体而得到加热气体，所述含氨气体是先经第三管线P3进入气对气热交换器40之后，再经由第四管线P4进入加热器20。
[0020]该催化剂反应器30用以处理经由第五管线P5输送的所述加热气体，使加热气体中的氨以及其他可能存在的挥发性有机化合物氧化并得到一处理后气体。以氨为例，所述催化剂反应器30中的催化剂可为但不限于硅、铝、铈、铜、镍、锆、银、钯、钼、铑或其氧化物等无机材料。由于处理氨或挥发性有机化合物的催化剂并非本发明的创作重点，且为公知技术的范畴，于此不再多作列举。
[0021]由于氨气等挥发性物质氧化时会放热，因此经催化剂反应器30氧化后的处理后气体的温度较高，而气对气热交换器40即是用以令经由第三管线P3输送的所述含氨气体与经由第六管线P6输送的处理后气体进行热交换。可以理解的是，气对气热交换器40内部会具有一第一路径及一第二路径，两者原则上并不连通，由气体出口流出气提室10的所述含氨气体系经由该第一路径而进入该加热器20，经催化剂反应器30处理后的处理后气体则被导入气对气热交换器40的第二路径，与含氨气体进行热交换。经处理后的处理气体经第七管线P7输送至泄气阀50而部分排出至外界，余份则与外界气体混合后成为所述气提气体，并经由第二管线P2再次循环至气提塔10 ;所述外界气体可为空气，且外界气体的补充量可经由一进气阀70调节。
[0022]其中，气对气热交换器40的热交换效率是根据所述含氨气体的总热值而相应调整，令所述热交换效率可随着所述总热值的升高而相应地调低，或令所述热交换效率可随着所述总热值的降低而相应地调高，亦即热交换效率与总热值成反比关系。所述热交换效率调高时，处理后气体交换给含氨气体的热能较多；所述热交换效率调低时，处理后气体交换给含氨气体的热能较少。由此等设计，当含氨气体的总热值偏高时，气对气热交换器40的热交换效率调低，处理后气体不会给予含氨气体太多热能，以避免含氨气体经催化剂反应器30处理后温度过高，因为催化剂反应器30温度过高时容易产生其他有害副产物；相对地，当含氨气体的总热值偏低时，气对气热 交换器40的热交换效率调高，处理后气体给予含氨气体较多热能，降低加热器20额外供给热量的负担，并使得加热气体经催化剂反应器30处理后可维持在较适温度。
[0023]另一方面，由于含氨氮废水经气提成为气提后废水的过程中也会吸收气提气体的热量，因此气提后废水的温度会升高；为了实现温度的较佳配置，本发明的处理设备还可以包括一液对液热交换器60，用以令所述含氨氮废水及气提后废水进行热交换，让含氨氮废水预先升温。由于较高的温度会降低氨在水中的溶解度，因此废水中的氨将更容易被气提气体带出。
[0024]但是，若气提塔10内的温度过高，气提塔10内有可能会产生盐类结晶，因此还需避免气提塔10内部过度升温。如前述，由于至少一部份气提气体是由处理后气体所构成，因此在前述热交换效率调低的场合，气提气体的温度会提高，但过高的气提温度却有可能导致气提塔10内产生盐类结晶。为了解决这样的问题，可以增加热交换后的处理后气体的排出量，亦即让更多处理后气体经由泄气阀50排出，这样的作法可以减少气提气体所含总热量，从而改善气提塔10容易过度升温的情形；当然，为了维持系统内的气压，当处理后气体的排出量增加时，外界气体的补充量也会相应地调高，且在本实施例中，增加外界气体的补充量还有其他好处在于，由于外界气体的温度一般为常温且低于处理后气体的温度，因此当处理后气体与外界气体相混之后，所得的气提气体的温度可以降低(相较于处理后气体而言)，从而辅助减少气提塔10温度过度提升的问题。
[0025]另一方面，如果气提塔的气提效能不足，亦即处理后废水的氨氮浓度未低于预定值时，可以调整气对气热交换器的处理后气体出口温度来改善，此一目的可由调整气对气热交换器的热交换效率来实现，以此，气提气体的温度可以提升，于气提的同时可以让含氨氮废水提升至较高的温度，让水中的氨氮更容易被带出，以增加气提效能。
[0026]在前述实施例中，外界气体是在处理后气体经热交换之后才与其混合，惟在如图2所示的本发明第二实施例中，含氨气体也可先与外界气体混合后，再进入气对气热交换器40，而后依序经由加热器20及催化剂反应器30处理而成为处理后气体，所述处理后气体进入气对气热交换器40而与含氨气体进行热交换，热交换后的处理后气体部分排出至外界后，余份成为所述气提气体继续循环。
[0027]如图3所示，为了让气对气热交换器40的热交换效率可得调整，所述气对气热交换器40可以具有若干热交换单元41，并选择性地令经由第三管线P3输送的含氨气体与经由第六管线P6输送的处理后气体进入其中一所述热交换单元41进行热交换，从而，由改变热交换单元41的切换频率，气对气热交换器40的热交换效率即可得到调整。对此，本发明的处理设备还可以包括一微控制器(未绘示)及一总热值侦测单元(未绘示)，总热值侦测单元用以侦测含氨气体的总热值并输出一总热值讯号至微控制器，微控制器则根据总热值讯号，由控制第三、第六管线P3、P6阀体的启闭来调整热交换单元41之间的切换频率，进而实现调整气对气热交换器40的热交换效率的目的。作为一种可能的实施方式，总热值侦测单元可以包括一用以侦测一或多种挥发性物质(包含氨及其他挥发性有机化合物)浓度的浓度计及一测量含氨气体的温度的温度计，而后再根据所测得的浓度及温度换算得出含氨气体的总热值并发出所述总热值讯号。
[0028]前述实施例中，热交换单元41是以两个为例，实际上热交换单元41的数量也可改为三个或更多，同样可由热交换单元41之间的切换频率，实现调整热交换效率的目的。除此之外，气对气热交换器40的热交换效率也可以其他方式调整，例如使用如图4所示的转轮式热交换器作为气对气热交换器40，此时可由调整转轮式热交换器的转轮旋转速度而调整其热交换效率。
[0029]基于前述设计，本发明的含氨氮废水处理设备可以调节系统中的热能分配，使系统中的各单元于较佳的温度条件下运作，进而提升处理设备的操作效能，实现有效去除氨氮的目的。
[0030]最后，必须再次说明的是，本发明于前述实施例中所揭示的构成组件仅为举例说明，并非用来限制本发明的范围，其他等效组件的替代或变化，亦应为本发明申请的权利要求范围所涵盖。
【主权项】
1.一种含氨氮废水的处理设备，包括: 一气提塔，具有一液体入口、一液体出口、一气体入口、一气体出口及一气提室与该液体入口、液体出口、气体入口及气体出口连通，该液体入口是供一含氨氮废水流入该气提室，该气体入口是供一气提气体流入该气提室而对含氨氮废水进行气提，含氨氮废水经气提后成为气提后废水，气提气体于气提时带出含氨氮废水中的氨而成为含氨气体，该气体出口是供含氨气体流出该气提室，该液体出口则是供气提后废水流出该气提室； 一加热器，用以加热所述含氨气体而得到加热气体； 一催化剂反应器，用以处理所述加热气体，使加热气体中的氨氧化并得到一处理后气体；以及 一气对气热交换器，其内部具有一第一路径及一第二路径，由气体出口流出气提室的所述含氨气体经由该气对气热交换器的第一路径而进入该加热器，经催化剂反应器处理后的处理后气体则被导入气对气热交换器的第二路径，用以令所述含氨气体与处理后气体进行热交换，经热交换的处理后气体部分排出至外界，余份与外界气体混合后成为所述气提气体； 其中，气对气热交换器的热交换效率是根据所述含氨气体的总热值而相应调整，令所述热交换效率随着所述总热值的升高而相应地调低，或令所述热交换效率随着所述总热值的降低而相应地调高。2.一种含氨氮废水的处理设备,包括: 一气提塔，具有一液体入口、一液体出口、一气体入口、一气体出口及一气提室与该液体入口、液体出口、气体入口及气体出口连通，该液体入口是供一含氨氮废水流入该气提室，该气体出口是供一气提气体流入该气提室而对含氨氮废水进行气提，含氨氮废水经气提后成为气提后废水，气提气体于气提时带出含氨氮废水中的氨而成为含氨气体，该液体出口是供气提后废水流出该气提室，该气体出口则是供含氨气体流出该气提室，所述含氨气体于流出该气提室后与外界气体混合； 一加热器，用以加热所述混有外界气体的含氨气体而得到加热气体； 一催化剂反应器，用以处理所述加热气体，使加热气体中的氨氧化并得到一处理后气体； 一气对气热交换器，其内部具有一第一路径及一第二路径，所述混有外界气体的含氨气体经由该气对气热交换器的第一路径而进入该加热器，经催化剂反应器处理后的处理后气体则被导入气对气热交换器的第二路径，用以令所述含氨气体与处理后气体进行热交换，经热交换的处理后气体部分排出至外界，余份成为所述气提气体； 其中，气对气热交换器的热交换效率系根据所述含氨气体的总热值而相应调整，令所述热交换效率随着所述总热值的升高而相应地调低，或令所述热交换效率随着所述总热值的降低而相应地调高。3.根据权利要求1或2所述含氨氮废水的处理设备，其中，该气对气热交换器具有若干热交换单元，并选择性地令所述含氨气体与处理后气体进入其中一所述热交换单元进行热交换。4.根据权利要求1或2所述含氨氮废水的处理设备，其中，该气对气热交换器是一转轮式热交换器。5.根据权利要求1或2所述含氨氮废水的处理设备，其中，包括一液对液热交换器，用以令所述含氨氮废水及气提后废水进行热交换。6.根据权利要求1或2所述含氨氮废水的处理设备，其中，所述含氨氮废水含有挥发性有机化合物，至少部分所述挥发性有机化合物于气提时被气提气体带出。7.根据权利要求1或2所述含氨氮废水的处理设备，其中，所述含氨氮废水的pH值大于10。8.根据权利要求1或2所述含氨氮废水的处理设备，其中，当所述热交换效率随着总热值升高而相应调低时，增加热交换后的处理后气体的排出量及外界气体的补充量。
【专利摘要】一种含氨氮废水的处理设备包括一气提塔、一加热器、一催化剂反应器及一气对气热交换器。含氨氮废水与气提气体于气提塔进行气提而成为气提后废水及含氨气体。加热器加热所述含氨气体，并经催化剂反应器处理而使气体中的氨氧化并得到一处理后气体。该气对气热交换器用以令所述含氨气体与处理后气体进行热交换。其中，气对气热交换器的热交换效率系根据所述含氨气体的总热值而相应调整，令所述热交换效率随着所述总热值的升高而相应地调低，或令所述热交换效率随着所述总热值的降低而相应地调高。
【IPC分类】B01D53/86, B01D53/58, C02F1/10, C02F1/20
【公开号】CN104891592
【申请号】CN201410078586
【发明人】张宗良, 赖正昕
【申请人】东虹工程股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月5日
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种废水处理设备，特别是关于一种含氨氮废水的处理设备。
【背景技术】
[0002]按，高科技产业大量使用含氮化学药品，因此经常伴随着大量含氨氮废水的产生，由于氨氮在硝化过程中会大量消耗水中的溶氧，造成水质恶化，因此含氨氮废水必须经过处理，降低废水中的氨氮含量，始得对外排放，以免对环境造成危害。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种可以有效去除废水中氨氮的处理设备。
[0004]为实现上述目的，本发明提供的含氨氮废水的处理设备，其包括一气提塔、一加热器、一催化剂反应器及一气对气热交换器。该气提塔具有一液体入口、一液体出口、一气体入口、一气体出口及一气提室与该液体入口、液体出口、气体入口及气体出口连通，该液体入口是供一含氨氮废水流入该气提室，该气体入口是供一气提气体流入该气提室而对含氨氮废水进行气提，含氨氮废水经气提后成为气提后废水，气提气体于气提时带出含氨氮废水中的氨而成为含氨气体，该气体出口是供含氨气体流出该气提室，该液体出口则是供气提后废水流出该气提室。该加热器用以加热所述含氨气体而得到加热气体。该催化剂反应器用以处理所述加热气体，使加热气体中的氨氧化并得到一处理后气体。该气对气热交换器内部具有一第一路径及一第二路径，由气体出口流出气提室的所述含氨气体经由该气对气热交换器的第一路径而进入该加热器，经催化剂反应器处理后的处理后气体则被导入气对气热交换器的第二路径，用以令所述含氨气体与处理后气体进行热交换，经热交换的处理后气体部分排出至外界，余份与外界气体混合后成为所述气提气体。其中，气对气热交换器的热交换效率是根据所述含氨气体的总热值而相应调整，令所述热交换效率随着所述总热值的升高而相应地调低，或令所述热交换效率随着所述总热值的降低而相应地调高。
[0005]本发明还提供一种含氨氮废水的处理设备，其包括一气提塔、一加热器、一催化剂反应器及一气对气热交换器。该气提塔具有一液体入口、一液体出口、一气体入口、一气体出口及一气提室与该液体入口、液体出口、气体入口及气体出口连通，该液体入口是供一含氨氮废水流入该气提室，该气体入口是供一气提气体流入该气提室而对含氨氮废水进行气提，含氨氮废水经气提后成为气提后废水，气提气体于气提时带出含氨氮废水中的氨而成为含氨气体，该液体出口是供气提后废水流出该气提室，该气体出口则是供含氨气体流出该气提室，所述含氨气体于流出该气提室后与外界气体混合。该加热器用以加热所述混有外界气体的含氨气体而得到加热气体。该催化剂反应器用以处理所述加热气体，使加热气体中的氨氧化并得到一处理后气体。该气对气热交换器内部具有一第一路径及一第二路径，所述混有外界气体的含氨气体经由该气对气热交换器的第一路径而进入该加热器，经催化剂反应器处理后的处理后气体则被导入气对气热交换器的第二路径，用以令所述含氨气体与处理后气体进行热交换，经热交换的处理后气体部分排出至外界，余份成为所述气提气体。其中，气对气热交换器的热交换效率是根据所述含氨气体的总热值而相应调整，令所述热交换效率随着所述总热值的升高而相应地调低，或令所述热交换效率随着所述总热值的降低而相应地调高。
[0006]本发明由依据含氨气体的总热值来调整气对气热交换器的热交换效率，使得系统的操作温度可以得到较佳分配，从而使水中氨氮可被有效去除。
【附图说明】
[0007]图1是本发明第一实施例的处理设备组成示意图。
[0008]图2是本发明第二实施例的处理设备组成示意图。
[0009]图3是本发明气对气热交换器的一较佳实施例组成示意图。
[0010]图4是本发明气对气热交换器另一较佳实施例的示意图。
[0011]附图中主要组件符号说明:
[0012]气提塔10 ;液体入口 11 ;液体出口 12 ;气体入口 13 ;气体出口 14 ;气提室15 ;加热器20 ;催化剂反应器30 ;气对气热交换器40 ;热交换单元41 ;泄气阀50 ;液对液热交换器60 ;进气阀70 ;第一管线Pl ;第二管线P2 ;第三管线P3 ;第四管线P4 ;第五管线P5 ;第六管线P6 ;第七管线P7。
【具体实施方式】
[0013]请参考图1。在本发明的第一实施例中，一种含氨氮废水的处理设备包括一气提塔10、一加热器20、一催化剂反应器30及一气对气热交换器40。
[0014]该气提塔10具有一液体入口 11、一液体出口 12、一气体入口 13、一气体出口 14及一气提室15与该液体入口 11、液体出口 12、气体入口 13及气体出口 14连通。
[0015]该液体入口 11是供一经由第一管线Pl输送的含氨氮废水流入该气提室15。顾名思义，含氨氮废水是指含有氨氮(ammonia nitrogen)的废水,氨氮在水中可以铵离子(NH4+)或氨分子(NH3)的形式存在，相较于铵离子而言，氨分子更容易挥发，因此含氨氮废水的pH值较佳是大于10，若pH值高于前揭数值时，水中的氨倾向于以氨分子的型态存在，而较容易被气提气体带走。可以理解的是，为了调整含氨氮废水的PH值至前述较佳数值，含氨氮废水于进入气提塔的前还可以预先经过一 pH值调整的处理，该处理可于一 pH调整池内完成，惟对于原本PH值即大于10的含氨氮废水而言，此pH值调整处理是可以省略的。在可能的实施例中，所述含氨氮废水还可能含有挥发性有机化合物，所述挥发性有机化合物可为但不限于下列至少一者:丙酮、乙醇、乙醚、二氯甲烷、苯、甲苯及二甲苯。
[0016]该气体入口 13是供一经由第二管线P2输送的气提气体流入该气提室15而对含氨氮废水进行气提，含氨氮废水经气提后成为气提后废水，气提后废水中的氨含量较含氨氮废水显著降低，因为气提气体于气提时会带出含氨氮废水中的至少部分氨而成为含氨气体。在含氨氮废水中含有挥发性有机化合物的场合，至少部分所述挥发性有机化合物也会于气提时被气提气体带出，因此含氨气体中也会含有挥发性有机化合物。
[0017]该液体出口 12是供气提后废水流出该气提室15，而该气体出口 14则供含氨气体流出该气提室15。
[0018]在本较佳实施例中，液体入口 11及气体出口 14是位于气提室15的上侧，液体出口 12及气体入口 13则是位于气提室15的下侧，以此令液体及气体的流动方向相反，并提升气提效率。
[0019]该加热器20是用以加热所述含氨气体而得到加热气体，所述含氨气体是先经第三管线P3进入气对气热交换器40之后，再经由第四管线P4进入加热器20。
[0020]该催化剂反应器30用以处理经由第五管线P5输送的所述加热气体，使加热气体中的氨以及其他可能存在的挥发性有机化合物氧化并得到一处理后气体。以氨为例，所述催化剂反应器30中的催化剂可为但不限于硅、铝、铈、铜、镍、锆、银、钯、钼、铑或其氧化物等无机材料。由于处理氨或挥发性有机化合物的催化剂并非本发明的创作重点，且为公知技术的范畴，于此不再多作列举。
[0021]由于氨气等挥发性物质氧化时会放热，因此经催化剂反应器30氧化后的处理后气体的温度较高，而气对气热交换器40即是用以令经由第三管线P3输送的所述含氨气体与经由第六管线P6输送的处理后气体进行热交换。可以理解的是，气对气热交换器40内部会具有一第一路径及一第二路径，两者原则上并不连通，由气体出口流出气提室10的所述含氨气体系经由该第一路径而进入该加热器20，经催化剂反应器30处理后的处理后气体则被导入气对气热交换器40的第二路径，与含氨气体进行热交换。经处理后的处理气体经第七管线P7输送至泄气阀50而部分排出至外界，余份则与外界气体混合后成为所述气提气体，并经由第二管线P2再次循环至气提塔10 ;所述外界气体可为空气，且外界气体的补充量可经由一进气阀70调节。
[0022]其中，气对气热交换器40的热交换效率是根据所述含氨气体的总热值而相应调整，令所述热交换效率可随着所述总热值的升高而相应地调低，或令所述热交换效率可随着所述总热值的降低而相应地调高，亦即热交换效率与总热值成反比关系。所述热交换效率调高时，处理后气体交换给含氨气体的热能较多；所述热交换效率调低时，处理后气体交换给含氨气体的热能较少。由此等设计，当含氨气体的总热值偏高时，气对气热交换器40的热交换效率调低，处理后气体不会给予含氨气体太多热能，以避免含氨气体经催化剂反应器30处理后温度过高，因为催化剂反应器30温度过高时容易产生其他有害副产物；相对地，当含氨气体的总热值偏低时，气对气热 交换器40的热交换效率调高，处理后气体给予含氨气体较多热能，降低加热器20额外供给热量的负担，并使得加热气体经催化剂反应器30处理后可维持在较适温度。
[0023]另一方面，由于含氨氮废水经气提成为气提后废水的过程中也会吸收气提气体的热量，因此气提后废水的温度会升高；为了实现温度的较佳配置，本发明的处理设备还可以包括一液对液热交换器60，用以令所述含氨氮废水及气提后废水进行热交换，让含氨氮废水预先升温。由于较高的温度会降低氨在水中的溶解度，因此废水中的氨将更容易被气提气体带出。
[0024]但是，若气提塔10内的温度过高，气提塔10内有可能会产生盐类结晶，因此还需避免气提塔10内部过度升温。如前述，由于至少一部份气提气体是由处理后气体所构成，因此在前述热交换效率调低的场合，气提气体的温度会提高，但过高的气提温度却有可能导致气提塔10内产生盐类结晶。为了解决这样的问题，可以增加热交换后的处理后气体的排出量，亦即让更多处理后气体经由泄气阀50排出，这样的作法可以减少气提气体所含总热量，从而改善气提塔10容易过度升温的情形；当然，为了维持系统内的气压，当处理后气体的排出量增加时，外界气体的补充量也会相应地调高，且在本实施例中，增加外界气体的补充量还有其他好处在于，由于外界气体的温度一般为常温且低于处理后气体的温度，因此当处理后气体与外界气体相混之后，所得的气提气体的温度可以降低(相较于处理后气体而言)，从而辅助减少气提塔10温度过度提升的问题。
[0025]另一方面，如果气提塔的气提效能不足，亦即处理后废水的氨氮浓度未低于预定值时，可以调整气对气热交换器的处理后气体出口温度来改善，此一目的可由调整气对气热交换器的热交换效率来实现，以此，气提气体的温度可以提升，于气提的同时可以让含氨氮废水提升至较高的温度，让水中的氨氮更容易被带出，以增加气提效能。
[0026]在前述实施例中，外界气体是在处理后气体经热交换之后才与其混合，惟在如图2所示的本发明第二实施例中，含氨气体也可先与外界气体混合后，再进入气对气热交换器40，而后依序经由加热器20及催化剂反应器30处理而成为处理后气体，所述处理后气体进入气对气热交换器40而与含氨气体进行热交换，热交换后的处理后气体部分排出至外界后，余份成为所述气提气体继续循环。
[0027]如图3所示，为了让气对气热交换器40的热交换效率可得调整，所述气对气热交换器40可以具有若干热交换单元41，并选择性地令经由第三管线P3输送的含氨气体与经由第六管线P6输送的处理后气体进入其中一所述热交换单元41进行热交换，从而，由改变热交换单元41的切换频率，气对气热交换器40的热交换效率即可得到调整。对此，本发明的处理设备还可以包括一微控制器(未绘示)及一总热值侦测单元(未绘示)，总热值侦测单元用以侦测含氨气体的总热值并输出一总热值讯号至微控制器，微控制器则根据总热值讯号，由控制第三、第六管线P3、P6阀体的启闭来调整热交换单元41之间的切换频率，进而实现调整气对气热交换器40的热交换效率的目的。作为一种可能的实施方式，总热值侦测单元可以包括一用以侦测一或多种挥发性物质(包含氨及其他挥发性有机化合物)浓度的浓度计及一测量含氨气体的温度的温度计，而后再根据所测得的浓度及温度换算得出含氨气体的总热值并发出所述总热值讯号。
[0028]前述实施例中，热交换单元41是以两个为例，实际上热交换单元41的数量也可改为三个或更多，同样可由热交换单元41之间的切换频率，实现调整热交换效率的目的。除此之外，气对气热交换器40的热交换效率也可以其他方式调整，例如使用如图4所示的转轮式热交换器作为气对气热交换器40，此时可由调整转轮式热交换器的转轮旋转速度而调整其热交换效率。
[0029]基于前述设计，本发明的含氨氮废水处理设备可以调节系统中的热能分配，使系统中的各单元于较佳的温度条件下运作，进而提升处理设备的操作效能，实现有效去除氨氮的目的。
[0030]最后，必须再次说明的是，本发明于前述实施例中所揭示的构成组件仅为举例说明，并非用来限制本发明的范围，其他等效组件的替代或变化，亦应为本发明申请的权利要求范围所涵盖。
【主权项】
1.一种含氨氮废水的处理设备，包括: 一气提塔，具有一液体入口、一液体出口、一气体入口、一气体出口及一气提室与该液体入口、液体出口、气体入口及气体出口连通，该液体入口是供一含氨氮废水流入该气提室，该气体入口是供一气提气体流入该气提室而对含氨氮废水进行气提，含氨氮废水经气提后成为气提后废水，气提气体于气提时带出含氨氮废水中的氨而成为含氨气体，该气体出口是供含氨气体流出该气提室，该液体出口则是供气提后废水流出该气提室； 一加热器，用以加热所述含氨气体而得到加热气体； 一催化剂反应器，用以处理所述加热气体，使加热气体中的氨氧化并得到一处理后气体；以及 一气对气热交换器，其内部具有一第一路径及一第二路径，由气体出口流出气提室的所述含氨气体经由该气对气热交换器的第一路径而进入该加热器，经催化剂反应器处理后的处理后气体则被导入气对气热交换器的第二路径，用以令所述含氨气体与处理后气体进行热交换，经热交换的处理后气体部分排出至外界，余份与外界气体混合后成为所述气提气体； 其中，气对气热交换器的热交换效率是根据所述含氨气体的总热值而相应调整，令所述热交换效率随着所述总热值的升高而相应地调低，或令所述热交换效率随着所述总热值的降低而相应地调高。2.一种含氨氮废水的处理设备,包括: 一气提塔，具有一液体入口、一液体出口、一气体入口、一气体出口及一气提室与该液体入口、液体出口、气体入口及气体出口连通，该液体入口是供一含氨氮废水流入该气提室，该气体出口是供一气提气体流入该气提室而对含氨氮废水进行气提，含氨氮废水经气提后成为气提后废水，气提气体于气提时带出含氨氮废水中的氨而成为含氨气体，该液体出口是供气提后废水流出该气提室，该气体出口则是供含氨气体流出该气提室，所述含氨气体于流出该气提室后与外界气体混合； 一加热器，用以加热所述混有外界气体的含氨气体而得到加热气体； 一催化剂反应器，用以处理所述加热气体，使加热气体中的氨氧化并得到一处理后气体； 一气对气热交换器，其内部具有一第一路径及一第二路径，所述混有外界气体的含氨气体经由该气对气热交换器的第一路径而进入该加热器，经催化剂反应器处理后的处理后气体则被导入气对气热交换器的第二路径，用以令所述含氨气体与处理后气体进行热交换，经热交换的处理后气体部分排出至外界，余份成为所述气提气体； 其中，气对气热交换器的热交换效率系根据所述含氨气体的总热值而相应调整，令所述热交换效率随着所述总热值的升高而相应地调低，或令所述热交换效率随着所述总热值的降低而相应地调高。3.根据权利要求1或2所述含氨氮废水的处理设备，其中，该气对气热交换器具有若干热交换单元，并选择性地令所述含氨气体与处理后气体进入其中一所述热交换单元进行热交换。4.根据权利要求1或2所述含氨氮废水的处理设备，其中，该气对气热交换器是一转轮式热交换器。5.根据权利要求1或2所述含氨氮废水的处理设备，其中，包括一液对液热交换器，用以令所述含氨氮废水及气提后废水进行热交换。6.根据权利要求1或2所述含氨氮废水的处理设备，其中，所述含氨氮废水含有挥发性有机化合物，至少部分所述挥发性有机化合物于气提时被气提气体带出。7.根据权利要求1或2所述含氨氮废水的处理设备，其中，所述含氨氮废水的pH值大于10。8.根据权利要求1或2所述含氨氮废水的处理设备，其中，当所述热交换效率随着总热值升高而相应调低时，增加热交换后的处理后气体的排出量及外界气体的补充量。
【专利摘要】一种含氨氮废水的处理设备包括一气提塔、一加热器、一催化剂反应器及一气对气热交换器。含氨氮废水与气提气体于气提塔进行气提而成为气提后废水及含氨气体。加热器加热所述含氨气体，并经催化剂反应器处理而使气体中的氨氧化并得到一处理后气体。该气对气热交换器用以令所述含氨气体与处理后气体进行热交换。其中，气对气热交换器的热交换效率系根据所述含氨气体的总热值而相应调整，令所述热交换效率随着所述总热值的升高而相应地调低，或令所述热交换效率随着所述总热值的降低而相应地调高。
【IPC分类】B01D53/86, B01D53/58, C02F1/10, C02F1/20
【公开号】CN104891592
【申请号】CN201410078586
【发明人】张宗良, 赖正昕
【申请人】东虹工程股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月5日
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