[发明专利]一种沼液真空浓缩除氨氮的方法及装置

说明书

本发明涉及污水处理领域，公开了一种沼液真空浓缩除氨氮的方法，具体包括以下步骤：将来自厌氧发酵罐的沼液加入提纯塔，对提纯塔进行加热提纯使液体转变为二次蒸汽，二次蒸汽由塔顶进入消泡罐进行消泡后再进入缓冲罐；(b)缓冲罐内液体返回提纯塔，气体进入膜分离器，对二次蒸汽中的氨氮进行分离后进入沼液冷却器，沼液冷却器中冷凝下来的冷凝水返回厌氧发酵罐循环使用。本发明将沼液在‑0.06～‑0.07MPa的压力下提浓，冷凝下来的冷凝水氨氮含量＜5mg/L，可直接回用于厌氧发酵且不影响产气效果；本发明比现有沼液提浓处理方式节约能耗50％以上，且整个处理过程无资源浪费、无不达标废水废气排放，减少了环境污染，具有良好的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，尤其是一种厌氧发酵沼液的处理方法。

背景技术

随着我国人民生活水平的提高，规模化畜禽养殖业迅猛发展，产生大量养殖粪污，目前国内多采用厌氧发酵工艺处理这些粪污，有效地减少了养殖场粪污的一次污染。但并不是所有经厌氧发酵工艺处理后的粪污都可以被完全利用。由于养殖场所处地区不同，可以完全消纳经处理后的废水的处理方法只能有限地应用于周边有适当的农田、鱼塘或水生植物塘的畜禽场所，以及经过生态农业的统筹系统安排的环境中。大多数的养殖场没有充足的条件和相应的能力达到这样的处理模式。因此在粪污资源化利用的同时，仍然会产生大量、集中的、次生污染物-沼液。

沼液是养殖粪便和农作物秸秆等有机废弃物在沼气池内经厌氧发酵后产生的复杂的、高浓度的有机物废水，沼液中含有氮、磷、钾、镁和钙等多种元素，活性有机成分有腐植酸、吲哚乙酸、乳酸菌、赤霉素和细胞分裂素等植物激素以及B族维生素，还含有多种氨基酸、蛋白质、水解酶以及多种无机酸和某些抗菌素等有机分子。这些成分之间互相协调作用以速效养分和生物农药的形式存在于沼液中，可直接迅速地被吸收和杀死有害病菌及虫卵而促进农作物及花卉等植物的生长，因此沼液也可以说是一种药肥。沼液的科学施用能提高土壤中有机质和营养元素的含量，改善土壤结构，提高土壤肥力；但是沼液中含有大量的固体与游离态的水，若将其直接还田利用，使得其中的固体的营养成分的价值得不到有效利用，且浪费水资源；而且在规模化畜禽养殖业区域，沼液中营养成分浓度低，沼液供大于求，沼液中氨氮含量＞500mg/L，超出排放标准，若将过量的沼液排放将造成环境污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种沼液真空浓缩除氨氮的方法及装置，解决现有技术中沼液中营养成分浓度低，过量沼液排放造成环境污染及水资源浪费的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种沼液真空浓缩除氨氮的装置，包括提纯塔、沼液加热器、消泡罐、缓冲罐、沼液冷却器、气液分离罐、膜分离器、真空系统、过滤器，所述提纯塔上部设有原料进口，所述提纯塔上部与沼液加热器顶部连接、提纯塔下部与沼液加热器下部连接，所述提纯塔顶部与消泡罐底部连接；所述消泡罐顶部与缓冲罐上部连接，所述缓冲罐底部与提纯塔上部连接；所述沼液冷却器上设有冷却介质进口、冷却介质出口、气体进口、气体出口及液体出口；

所述膜分离器上设有物料进口、氨氮出口、气体出口，所述所述缓冲罐顶部与膜分离器物料进口连接，所述膜分离器氨氮出口与真空系统连接，所述膜分离器气体出口与沼液冷却器气体进口连接，所述膜分离器上还设有用于保持膜分离器温度的换热介质进口及换热介质出口；

所述沼液冷却器气体出口与气液分离罐连接，所述气液分离罐顶部与真空系统连接，所述所述沼液冷却器液体出口与气液分离罐底部连通，所述沼液加热器底部通过至少一个输送泵与过滤器连接。

进一步的，所述沼液加热器上设有蒸汽进口和冷凝水出口，用于通蒸汽加热提纯塔。

进一步的，所述沼液冷却器用于冷凝的冷却介质为冷冻盐水或冷却水。

一种沼液真空浓缩除氨氮的方法，包括以下步骤：