一種提高氣體利用效率的新型填料塔制造技術

本發明專利技術公開了一種提高氣體利用效率的新型填料塔，屬于廢水處理裝置領域。所述的填料塔包括塔體、布水濾頭、氣體曝氣頭、填料層和魚骨式收水器等。在處理廢水時，廢水經進水口進入塔體后，由塔體底部布水濾頭進行布水，氣體由進氣口進入后，由底部曝氣頭進行曝氣，形成氣水混合高效反應區。廢水和氣體在塔體填料層進行充分反應后由塔體頂部魚骨式收水器進行出水收集，處理后的廢水中含有的殘留氣體通過收水器尾部的排氣口排出，處理后的廢水由出水口排出。本發明專利技術可以有效提高順流式填料塔氣體利用效率，降低填料層高度，減少設備制造投資成本，同時有效減少運行過程中出現的阻力上升和堵塞等現象，提高填料塔的運行的穩定性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于廢水處理裝置領域，具體地說，涉及一種提高氣體利用效率的新型填料塔。
技術介紹
在廢水處理中，經常涉及到氣水異相反應處理單元，例如:臭氧氧化有機化工廢水、二氧化氯氧化含氰廢水等。工程中，通常采用順流式填料塔作為氣水兩相反應的裝置。傳統填料塔通常采用塔內底部的穿孔穹頂或穿孔布水管進行一次布水布氣，然后通過單一填料層下方的墊層及填料本身進行氣水二次分配。整個系統和布氣的紊流程度低，效果差，對氣泡幾乎沒有切割能力。在污水處理中，通常采用臭氧、二氧化氯和氯氣等氣體進行氧化處理，當廢水中污染物濃度高，需要氣液接觸反應迅速且充分進行。但是，傳統填料塔中由于布水布氣不均勻導致產生的氣泡粒徑大，比表面積小，上升速度快，進而使得整個系統中氣體的有效利用率很低，運行投資成本增加。同時，在塔的收水裝置中，傳統填料塔通常采用穿孔管收水或者采用出水法蘭直接出水的方式，容易造成穿孔管堵塞，出水阻力上升，法蘭側的塔體容易短流，導致整個塔體運行不穩定。目前，國內外對填料塔的改進主要集中在填料的研發上，例如使用規整填料代替不規整填料、空隙率高的填料代替傳統拉西環等。中國專利“板波紋規整填料塔”，專利號:CN200954446，公開了一種裝填有一定斜度的多層斜板型波紋規整填料的填料塔，提高了氣液接觸反應效率，但是在布水布氣和收水裝置的改進研究上卻鮮見報道。因此，如何改進布水布氣和收水方式，提高填料塔的氣水反應效率，降低廢水和廢氣處理過程中投資和運營成本，減少運行過程中的不穩定性等，是目前填料塔應用過程中迫切需要解決的問題。
技術實現思路
要解決的技術問題針對傳統填料塔處理廢水廢氣過程中存在的布水布氣不均勻，氣體利用率低，運行過程不穩定等問題，本專利技術提供了一種提高氣體利用效率的新型填料塔。它可以實現提高氣體利用效率，降低填料塔投資和運行成本，增加填料塔運行的穩定性。技術方案為達到上述目的，本專利技術提供的技術方案為:本專利技術提供一種提高氣體利用率的新型填料塔，如圖1所示，所述的填料塔包括塔體1、進水口 10、布水濾頭12、進氣口 9、曝氣頭11、填料層7、魚骨式收水器3、排氣口 5和出水口 6，在處理廢水時，廢水經進水口 10進入塔體I后，由塔體底部布水濾頭12進行布水，氣體由進氣口 9進入后，由底部曝氣頭11進行曝氣，氣水在塔體填料層7進行充分反應后由塔體頂部魚骨式收水器3進行出水收集，處理后的廢水中含有的氣體通過收水器尾部的排氣口 5排除，處理后的廢水由出水口 6排出。上述新型填料塔，采用布水濾頭和曝氣頭代替傳統填料塔的穹頂15或穿孔管16布水布氣，采用魚骨式收水器代替法蘭直接出水。與穹頂或穿孔管相比，使用布水濾頭和曝氣頭進行布水布氣能使氣水兩相分布均勾且充分解除，從而使氣水異相反應更充分。與直接使用出水法蘭或出水穿孔管14相比，魚骨式收水器不易被堵塞，從而避免了因出水阻力增大造成的填料塔短流。這樣，通過布水濾頭、曝氣頭和魚骨式收水器聯合應用，能夠有效提高填料塔內氣體利用效率，增加填料塔運行的穩定性。為了防止曝氣頭和布水濾頭堵塞，在上述技術方案基礎上，還可以在塔體底部和中部設置沖洗口 13和排水口 8，通過定期反沖洗保證填料塔的正常運行。所述新型填料塔還可以在頂部設置塔頂呼吸閥2和塔頂除霧器4。在上述技術方案中，使用曝氣頭11進行布氣來解決布氣不均勻的問題，但是，在布氣時，其均勻度與曝氣頭11的孔徑有很大關系，較小的曝氣頭孔徑其產生氣泡的直徑也較小，氣泡的比表面積也較大。在優選的技術方案中，選用的曝氣頭11的孔徑為l-10um，產生氣泡直徑范圍為Ι-lOum，氣泡比表面積為105m2/m3，例如，江蘇南大環保科技有限公司生產的自沖洗曝氣頭NDBQ-ZC-2013，江蘇宜興高塍玻璃鋼化工設備廠的YMB-1型微孔曝氣頭和江蘇宜興諾龐環保有限公司的KKI型微孔曝氣頭等。—般，傳統的填料塔產生的氣泡直徑范圍為10-50mm，氣泡比表面積102/m3，由此可見，本專利技術所述的新型填料塔為氣液接觸反應營造了更加良好的反應環境。在上述技術方案中，所述的布水濾頭12可以為江蘇南大環保科技有限公司生產的自排污濾頭NDLT-ZP-2014，北京春秋鼎盛環保科技有限公司的LMT系列塔形濾頭和江蘇凈宇水處理設備有限公司的YQSC長柄濾頭中的一種。在上述技術方案中，所述的魚骨式收水器3采用魚骨式結構對稱分布，如圖3和圖4所示，進水口采用中心線內凹式平頂堰17收集出水，堰口采用矩形切割加工。所述魚骨式收水器3可以為江蘇南大環保科技有限公司生產的NDSS-ZX-2014型魚骨式收水器。這種結構的魚骨式收水器，可以有效降低出水的表面張力，降低出水阻力；同時，出水末端安排排氣管5，可以排出水中夾帶的氣體，進一步降低出水阻力，避免塔內液位的不正常抬升，保證填料塔運行的穩定性。這樣，在使用本專利技術所述的新型填料塔處理廢水時，當廢水經過布水濾頭后，被濾頭間隙切割成較小粒徑，并在濾頭周圍形成氣水混合高效反應區；氣體經過雙層專用氣體曝氣頭后，形成微米級氣泡，進一步提高氣水混合接觸效果；氣水經過填料層反應后，在塔體頂部設置魚骨式收水器，利用內凹式平頂堰收集出水，末端通過排氣管排出水中夾帶的氣體。本專利技術所述的新型填料塔適用于采用氧化性氣體對廢水進行處理的氣液接觸反應，其中氧化性氣體包括臭氧、二氧化氯和氯氣等。使用本專利技術所述的新型填料塔處理廢水后，所使用的氣體中有效成分利用率較傳統填料塔提高10-30%。有益效果采用本專利技術提供的技術方案，與已有的公知技術相比，具有如下顯著效果:1、解決了布水布氣不均勻的問題，提高了填料塔內氣體的有效成分利用效率，使得反應過程中的運營成本降低10-30% ;2、能夠有效減少填料層的高度，降低填料塔的壓降和壓力損失，使得整個設備和填料的投資成本降低20%左右；3、有效地解決了傳統填料塔運行過程中出現的填料板結、散氣區易堵塞、出水阻力上升等問題，提高了填料塔運行的穩定性。【附圖說明】圖1為新型填料塔裝置示意圖；圖2為傳統填料塔不意圖；圖3為NDSS-ZX-2014型魚骨式收水器俯視圖；圖4為NDSS-ZX-2014型魚骨式收水器出水堰示意圖。附圖標記:1-塔體，2-塔頂呼吸閥，3-魚骨式收水器，4-塔頂除霧器，5-排氣口，6_排水口，7-填料層，8-排水口，9-進氣口，10-進水口，11-曝氣頭，12-布水濾頭，13-沖洗口，14-出水穿孔管，15-穿孔穹頂，16-穿孔管，17-內凹式平頂堰。【具體實施方式】下面結合說明書附圖和具體的實施例，對本專利技術作詳細描述。實施例1如圖1所示，一種提高氣體利用效率的新型填料塔，包括塔體1、進水口 10、布水濾頭12、進氣口 9、曝氣頭11、填料層7、魚骨式收水器3、排氣口 5和出水口 6。在處理廢水時，廢水經進水口 10進入塔體I后，由塔體底部布水濾頭12進行布水，氣體由進氣口 9進入后，由底部曝氣頭11進行曝氣，廢水和氣體在塔體填料層7進行充分反應后由塔體頂部魚骨式收水器3進行出水收集，處理后的廢水中含有的殘留氣體通過收水器尾部的排氣口5排出，處理后的廢水由出水口 6排出。同時，塔體底部和中部分別設置有反沖洗用的沖洗口 13和排水口 8。其中，所述的塔體底部設有布水濾頭12和曝氣頭11分別為江蘇本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提高氣體利用效率的新型填料塔，其特征在于：所述的填料塔包括塔體(1)、進水口(10)、布水濾頭(12)、進氣口(9)、曝氣頭(11)、填料層(7)、魚骨式收水器(3)、排氣口(5)和出水口(6)，在處理廢水時，廢水經進水口(10)進入塔體(1)后，由塔體底部布水濾頭(12)進行布水，氣體由進氣口(9)進入后，由底部曝氣頭(11)進行曝氣，廢水和氣體在塔體填料層(7)進行充分反應后由塔體頂部魚骨式收水器(3)進行出水收集，處理后的廢水中含有的殘留氣體通過收水器尾部的排氣口(5)排出，處理后的廢水由出水口(6)排出。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張猛，張煒銘，陳良，呂路，吳黎明，汪林，徐敬生，高桂新，李鵬飛，趙昕，
申請(專利權)人：江蘇南大環保科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32