[发明专利]一种湿式空气氧化脱出液资源化利用的设备和方法

说明书

一种湿式空气氧化脱出液资源化利用的设备和方法，该设备包括固液分离装置、腐殖酸分离池、pH调节池、吹脱塔、风机、中和池及吸收塔；固液分离装置将氧化污泥进行固液分离，脱出液送入腐殖酸分离池，分离出腐殖酸后，将脱出液送入pH调节池加碱调配至目标pH值，并达到目标温度，随后将碱性脱出液送入吹脱塔，鼓入空气将脱出液中所含的氨吹出，在吹脱塔的塔顶形成富含氨气的混合气，脱氨后的脱出液从吹脱塔上部排出，而混合气通入吸收塔底部的曝气装置曝气形成气泡，吸收塔内的酸液同气泡中的氨反应生成铵盐从吸收塔底部排出，氨气被酸液吸收后的剩余气体从吸收塔顶部排出。本发明能够利用污泥湿式空气氧化脱出液生产优质碳源、腐殖酸肥和氮肥。

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，特别是涉及一种湿式空气氧化脱出液资源化利用的设备和方法。

背景技术

污泥湿式空气氧化技术是一种环境友好的高级氧化技术，它可以在180～315℃和2～15MPa的反应条件下将污泥中的有机质降解成CO₂、H₂O和可生物降解的小分子有机物，且不排放NO_x、SO₂、HCl、二噁英、呋喃、飞灰等二次污染物。目前湿式空气氧化用于处理污泥主要还是将其作为一种污染物来处理，以提高矿化率和脱水为目标，并不将污泥作为一种资源来利用。湿式空气氧化液相产物(脱出液)中富含乙酸、氨和腐殖酸等高价值产物，如TS＝10％污泥经湿式空气氧化后脱出液中含乙酸约4～6g/L，氨约2.7g/L，腐殖酸约2～3g/L。由于缺乏对湿式空气氧化产物资源化利用的深入研究，污泥中富含有机碳、氨、磷和钾等资源将会被严重浪费。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的主要目的在于克服上述背景技术的缺陷，提供一种湿式空气氧化脱出液资源化利用的设备和方法，用污泥湿式空气氧化脱出液生产优质碳源、腐殖酸肥和氮肥。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种湿式空气氧化脱出液资源化利用的设备，包括固液分离装置、腐殖酸分离池、pH调节池、吹脱塔、风机、中和池以及吸收塔；所述固液分离装置将污泥湿式空气氧化后所得的氧化污泥进行固液分离，将得到的脱出液送入所述腐殖酸分离池，分离出脱出液中的腐殖酸后，将脱出液送入所述pH调节池加碱调配至目标pH值，并达到目标温度，随后将所得的碱性脱出液送入所述吹脱塔，所述风机从所述吹脱塔底部的曝气装置鼓入空气，被曝气装置分散后的气泡将所述脱出液中所含的氨吹出，在所述吹脱塔的塔顶形成富含氨气的混合气，脱氨后的脱出液从所述吹脱塔上部排出，经过所述中和池的中和处理后获得碳源，而所述混合气通入所述吸收塔底部的曝气装置曝气形成气泡，所述吸收塔内的酸液同气泡中的氨反应生成铵盐，含铵盐溶液从所述吸收塔底部排出，氨气被酸液吸收后的剩余气体从所述吸收塔顶部排出。

进一步地：

所述固液分离装置包括沉淀池和机械脱水装置，将氧化污泥在所述沉淀池内静置2～24小时，固液分层后收集上清液，将下层的氧化污泥送到所述机械脱水装置，采用板框机或带机进行脱水，得到泥饼和脱出液，将所述上清液和脱出液合并得到最终的脱出液。

所述腐殖酸分离池通过酸沉淀法或吸附法分离出所述脱出液中的腐殖酸；所述酸沉淀法包括在所述腐殖酸分离池中加入酸溶液，调配脱出液的pH值为酸性，静置一段时间后脱出液所含腐殖酸析出，随后过滤出腐殖酸；所述吸附法包括在所述腐殖酸分离池中加入活性炭，搅拌后静置一段时间，随后过滤出吸附了腐殖酸的活性炭，得到富含腐殖酸的多孔性炭肥。

所述酸沉淀法中，所述脱出液调节后的pH值为1～4，静置时间为1～24h；所述吸附法中，静置时间为1～24h。

用污泥湿式空气氧化系统的余热蒸汽将所述pH调节池内脱出液加热到所述目标温度，和/或用污泥湿式空气氧化系统的余热蒸汽补充所述吹脱塔损失的热量；优选地，蒸汽加热采用间壁加热方式。