CN109455885A - 一种氮资源热提取回收方法 - Google Patents
一种氮资源热提取回收方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109455885A CN109455885A CN201811573646.3A CN201811573646A CN109455885A CN 109455885 A CN109455885 A CN 109455885A CN 201811573646 A CN201811573646 A CN 201811573646A CN 109455885 A CN109455885 A CN 109455885A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ammonia
- tower
- recovery
- nitrogen
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 64
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 18
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 211
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 106
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 44
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 24
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000006481 deamination reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000009615 deamination Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract description 12
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 27
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 18
- 239000000149 chemical water pollutant Substances 0.000 claims description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims description 7
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 4
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XNEYCQMMVLAXTN-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;magnesium Chemical compound [Mg].OC(O)=O XNEYCQMMVLAXTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims 1
- 230000007115 recruitment Effects 0.000 claims 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 claims 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000053 physical method Methods 0.000 abstract 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- -1 hydrogen ammonium salt Chemical class 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 101100298222 Caenorhabditis elegans pot-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000010806 kitchen waste Substances 0.000 description 1
- 210000000867 larynx Anatomy 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Chemical group 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/26—Carbonates or bicarbonates of ammonium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
- C05C3/00—Fertilisers containing other salts of ammonia or ammonia itself, e.g. gas liquor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/38—Treatment of water, waste water, or sewage by centrifugal separation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F2001/007—Processes including a sedimentation step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/06—Contaminated groundwater or leachate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/08—Chemical Oxygen Demand [COD]; Biological Oxygen Demand [BOD]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/10—Solids, e.g. total solids [TS], total suspended solids [TSS] or volatile solids [VS]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/16—Total nitrogen (tkN-N)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/28—Anaerobic digestion processes
- C02F3/2853—Anaerobic digestion processes using anaerobic membrane bioreactors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种氮资源热提取回收方法，通过依次连接的预处理单元、解析单元、脱氨单元、氨吸收单元、结晶脱水单元，通过物理法将液相中的氨氮转移至汽相，再通过外加使之与汽相中的氨氮在液相中发生化学反应生成碳酸氢铵溶液，碳酸氢铵溶液过渡饱和后析出晶体，通过离心脱水得到固体碳酸氢铵。该方法不仅实现了垃圾填埋场渗滤液、餐厨污泥厌氧发酵沼液中的氮资源的回收，同时大幅度降低了后续污水处理系统的工程投资和运行成本，实现节能降耗目标。该方法同样适用于煤化工等其他类型高氨氮废水中的氮资源回收。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾渗滤液、餐厨污泥厌氧发酵沼液处理技术领域，特别涉及一种氮资源热提取回收方法。
背景技术
我国的生活垃圾填埋处理处置始于上世界八九十年代，由最初的简易填埋发展为规范化填埋。目前，我国约60%的生活垃圾为卫生填埋处置，填埋不可避免会产生渗滤液二次污染问题。氨氮是垃圾填埋场渗滤液中的长期污染物，并且随着填埋时间的增加，氨氮浓度逐渐升高，填埋时间超过10年的老龄渗滤液氨氮浓度可高达3000mg/L以上。随着填埋场使用时间的增加以及近10年来垃圾焚烧发电的发展，垃圾填埋场渗滤液老龄化成为问题焦点。老龄渗滤液具有低、高-N、TN特点，B/C一般低于0.3，C/N比值≤3甚至更低；焚烧厂新鲜渗滤液经厌氧发酵后的沼液以及餐厨垃圾厌氧发酵沼液具有与填埋场老龄渗滤液相似的水质特性。
垃圾渗滤液、餐厨污泥厌氧发酵沼液一般都需要进行处理达到相关标准后方可排入城市下水道或者水体。《生活垃圾填埋场污染物排放标准》（GB16889-2008）表2标准对垃圾渗滤液氮污染物的排放要求为-N≤25mg/L、TN≤40mg/L；《污水排入城市下水道水质标准》（GB）要求-N≤45mg/L、TN≤60mg/L。高浓度的氨氮、低C/N比值给渗滤液及餐厨污泥厌氧发酵沼液的达标处理带来了很大的难题，采用膜生物反应器处理C/N比值失调的垃圾填埋场老龄渗滤液或餐厨污泥厌氧发酵沼液，其投加碳源的成本往往占到运行成本的50%以上，而且系统抗水量水质冲击负荷能力差，出水水质不稳定。因此迫切需要开发一种新型工艺系统用于垃圾渗滤液或餐厨污泥厌氧发酵沼液的预处理，一方面削减后续生物处理系统的氮负荷，同时实现氮资源化利用。
发明内容
本发明的目的在于针对垃圾渗滤液、餐厨污泥厌氧发酵沼液中的-N浓度高、COD低、C/N比值失调的特点及其处理需求，提供了一套完整的氮资源热提取回收方法，实现渗滤液及餐厨污泥厌氧发酵沼液中的氮素的资源化利用。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种氮资源热提取回收方法，其特征在于所述方法依次包括如下步骤：
（1）对垃圾渗滤液、餐厨污泥厌氧发酵沼液进行预处理，形成进入后续单元的含氨废水，所述含氨废水的COD≤10000mg/L、SS≤1000mg/L；
（2）对预处理后的含氨废水进行预热，使其温度升高至55~65℃；
（3）将预热后的含氨废水泵送至解析反应塔，并向解析反应塔通入从脱氨塔回流的含氨蒸汽，含氨废水的温度在解析反应塔内进一步升高至80~90℃，含氨废水中的碳酸氢根离子被解析为离子和，离子和含氨废水中的钙镁离子反应生成碳酸钙、碳酸镁沉淀物析出，随氨蒸汽一并汇集在解析反应塔顶部，经升温、解析后的原液游离氨氮占比大幅度提高，在与回流含氨蒸汽接触反应过程中，原液中的部分游离氨向气相扩散，形成高浓度的含氨蒸汽汇集在解析反应塔顶部；
（4）将解析反应塔出水泵送至脱氨塔，向脱氨塔通入饱和蒸汽，并通过负压装置控制脱氨塔为负压状态，实现汽提脱氨，液相中的氨氮进入汽相，含氨蒸汽汇集于脱氨塔顶部；
（5）脱氨塔形成的含氨蒸汽回流至解析反应塔，与进入解析反应塔的含氨废水进行热交换后，将解析反应塔顶部的含氨蒸汽引入冷凝器，冷凝水回流至脱氨塔或氨回收塔，氨气引入氨回收塔；
（6）向氨回收塔通入自来水和，使与氨气在液相中发生反应生成碳酸氢铵并逐渐达到饱和，同时通过设置旁路冷却系统降低氨回收塔内溶液的温度，从而形成碳酸氢铵结晶混合液；
（7）排出氨回收塔的碳酸氢铵结晶混合液至晶浆罐，对晶浆罐内的混合液进行冷却使碳酸氢铵进一步析出，晶浆罐混合液重力流至离心脱水机进行固液分离，脱水得到的碳酸氢铵固体输出，脱水滤液返回氨回收塔。
进一步地，步骤（1）中，垃圾填埋场新鲜渗滤液或垃圾焚烧厂渗滤液采用厌氧+沉淀或过滤预处理或厌氧MBR预处理，垃圾填埋场中老龄渗滤液采用沉淀或过滤预处理；餐厨污泥厌氧发酵沼液采用离心或板框脱水，脱水滤液采用汽浮预处理。
进一步地，解析反应塔上部设填料区，下部设集水区及污泥斗，步骤（3）中，经过预热后的含氨废水进入解析反应塔的上部，来自脱氨塔的含氨蒸汽从解析反应塔下部进入，含氨废水流经塔板过程中与回流的含氨蒸汽充分接触并进行热交换。
进一步地，步骤（2）中，脱氨塔底部的高温废水由水泵送至预热器，用于对预处理后的含氨废水进行预热。
进一步地，氨回收塔顶部设出气口，氨回收塔顶部的余留气体引入尾气回收塔，在尾气回收塔中采用自来水淋洗，淋洗液回流至氨回收塔，淋洗后的尾气通过引风机引入尾气净化塔，在尾气净化塔中经酸洗后引至污水处理系统的生物反应池好氧区液下1~3m。
进一步地，通过负压装置使氨回收塔、冷凝器、解析反应塔、脱氨塔为负压状态，脱氨塔的汽提反应在负压状态（50000Pa ~70000Pa）下进行。
本发明通过碳酸氢根离子的热解析、游离氨的负压汽提、汽相氨气的吸收、碳酸氢铵溶液的结晶及固液分离等方法，把垃圾渗滤液及餐厨污泥厌氧发酵沼液中的氨氮回收为碳酸氢铵产品，作为优质肥料外售，同时降低后续污水处理系统的氮负荷，降低工程投资；节省外加碳源量，节约运行成本；缓解MBR污水处理系统的膜结垢现象，提高污水处理系统运行的稳定性，降低维护成本。
本发明通过热提取技术和物理化学法将垃圾渗滤液、餐厨污泥厌氧发酵沼液中的氮转化为生态氨肥，既实现了氮素的资源化利用，又降低了污水处理工程投资和运行成本，工程经济效益和社会效益十分显著。该方法同样适用于煤化工等其他类型高氨氮废水中的氮资源回收。与现有的空气吹脱、化学沉淀、氧化等脱氨技术相比，本发明的有益效果具体如下：
1、本发明所提供的垃圾渗滤液及餐厨污泥厌氧发酵沼液中的氮资源热提取回收方法将垃圾渗滤液及餐厨污泥厌氧发酵沼液中的氮转化为高纯度的碳酸氢铵（NH4HCO3）产品，实现氮素的资源化利用；
2、本发明所提供的垃圾渗滤液及餐厨污泥厌氧发酵沼液中的氮资源热提取回收方法可大幅度削减污水生物处理系统的氮负荷，降低污水处理系统的工程投资；可提高渗滤液（厌氧发酵沼液）的C/N比值，为后续生物脱氮处理创造良好的水质条件，降低生物脱氮的外加碳源量，节约运行成本；
3、本发明所提供的垃圾渗滤液及餐厨污泥厌氧发酵沼液中的氮资源热提取回收方法可以将渗滤液（沼液）原水中的Ca2+、Mg2+，以CaCO3、MgCO3形态去除，经汽提脱氨预处理后的渗滤液（沼液），具有钙镁离子浓度低、TN浓度低、COD与TN比值协调等特征，有利于MBR生物反应池及超滤膜组件的运行，可缓解膜结垢现象，减少膜清洗频次，延长膜的使用寿命，从而降低运行及维护成本。
附图说明
图1为本发明实施例的汽提脱氨处理垃圾填埋场老龄渗滤液系统简图。
具体实施方式
下方结合具体实施例对本发明做进一步的描述。
实施例
请参见图1，图1示出了汽提脱氨处理垃圾填埋场老龄垃圾渗滤液工艺流程，其中：
预处理单元，垃圾填埋场新鲜渗滤液或垃圾焚烧厂渗滤液采用厌氧+沉淀（或过滤）预处理或厌氧MBR预处理，垃圾填埋场中老龄渗滤液采用沉淀或过滤预处理；餐厨污泥厌氧发酵沼液采用离心或板框脱水，脱水滤液采用汽浮预处理，目的是控制进入后续单元的COD≤10000mg/L、SS≤1000mg/L。经所述预处理单元处理后的渗滤液或沼液储存在平衡水罐1中，由污水泵提升至解析单元。
解析单元，其连接于所述的预处理单元，所述解析单元包括预热器2、解析反应塔3、浓渣沉淀罐、水泵等；对预处理后的渗滤液或沼液进行预热，使其温度升高至55~65℃；含氨废水经预热后进解析反应塔3；解析反应塔3上部设填料区，下部设集水区及污泥斗，进入解析反应塔的预热废水与回流的含氨蒸汽在填料区进行换热反应，使废水温度进一步升高至80~90℃；废水带入的污泥及解析反应过程中产生的污泥通过泵定期排至浓渣沉淀罐；所述解析反应塔的出水由泵提升至脱氨单元。
脱氨单元，其连接于所述的解析单元，所述脱氨单元包括脱氨塔4、水泵；脱氨塔上部设填料区，下部设集水区；向脱氨塔通入饱和蒸汽，并通过负压装置控制脱氨塔为负压状态；进入脱氨塔的含氨废水与外加蒸汽在填料区进行汽提脱氨反应，顶部的含氨蒸汽回流至所述解析单元的解析反应塔；底部的废水由泵送至所述解析单元的预热器2；
氨吸收单元，其连接于所述解析单元的解析反应塔3，所述氨吸收单元包括冷凝器5、气液分离器6、回流泵、氨回收塔7、循环水泵、冷却器8、抽氨混合装置9、出料泵、尾气回收及处理装置（尾气回收塔10、尾气净化塔11、引风机等）；向氨回收塔7注入自来水，所述解析单元解析反应塔3顶部的含氨蒸汽经冷凝器5冷凝后含氨气体由抽氨混合装置9引至氨回收塔7，冷凝液回流至所述脱氨单元的脱氨塔4，其中抽氨混合装置采用文丘里管原理，抽氨混合装置内设有喉管，氨回收塔内的混合液通过水泵进行循环，在循环管路上设冷却器、喉管，喉管同时与冷凝器的出气端连通，混合液进入喉管内形成负压，利用文丘里效应将冷凝器的出气端输出的含氨气体引入氨回收塔7；向氨回收塔7通入，循环水泵从氨回收塔7底部吸水，经冷却后返回氨回收塔7；氨气和在氨回收塔7的液相进行反应生成碳酸氢铵；氨回收塔顶部的不凝气体进入尾气回收塔10，采用自来水淋洗，淋洗液回流至氨回收塔7；之后尾气进入净化塔11，经酸洗后引至污水处理系统的生物反应池好氧区液下1~3m；所述氨回收塔7的生成的过渡饱和碳酸氢铵溶液泵送至结晶脱水单元；
结晶脱水单元，其连接于所述氨吸收单元；所述结晶脱水单元包括晶浆罐12、离心脱水机13、母液池14、输送机15、打包机16、母液泵等；晶浆罐12内设搅拌器，碳酸氢铵晶体长大并达到一定浓度后，重力流至离心脱水机13，脱水滤液储存在母液池14，由母液泵送至所述氨回收塔7，经脱水后的碳酸氢铵固体由输送机15输送至打包机16。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种氮资源热提取回收方法，其特征在于所述方法依次包括如下步骤：
（1）对垃圾渗滤液、餐厨污泥厌氧发酵沼液进行预处理，形成进入后续单元的含氨废水，所述含氨废水的COD≤10000mg/L、SS≤1000mg/L；
（2）对预处理后的含氨废水进行预热，使其温度升高至55~65℃；
（3）将预热后的含氨废水泵送至解析反应塔，并向解析反应塔通入从脱氨塔回流的含氨蒸汽，含氨废水的温度在解析反应塔内进一步升高至80~90℃，含氨废水中的碳酸氢根离子被解析为离子和，离子和含氨废水中的钙镁离子反应生成碳酸钙、碳酸镁沉淀物析出，随氨蒸汽一并汇集在解析反应塔顶部，经升温、解析后的原液游离氨氮占比大幅度提高，在与回流含氨蒸汽接触反应过程中，原液中的部分游离氨向气相扩散，形成高浓度的含氨蒸汽汇集在解析反应塔顶部；
（4）将解析反应塔出水泵送至脱氨塔，向脱氨塔通入饱和蒸汽，并通过负压装置控制脱氨塔为负压状态，实现汽提脱氨，液相中的氨氮进入汽相，含氨蒸汽汇集于脱氨塔顶部；
（5）脱氨塔形成的含氨蒸汽回流至解析反应塔，与进入解析反应塔的含氨废水进行热交换后，将解析反应塔顶部的含氨蒸汽引入冷凝器，冷凝水回流至脱氨塔或氨回收塔，氨气引入氨回收塔；
（6）向氨回收塔通入自来水和，使与氨气在液相中发生反应生成碳酸氢铵并逐渐达到饱和，同时通过设置旁路冷却系统降低氨回收塔内溶液的温度，从而形成碳酸氢铵结晶混合液；
（7）排出氨回收塔的碳酸氢铵结晶混合液至晶浆罐，对晶浆罐内的混合液进行冷却使碳酸氢铵进一步析出，晶浆罐混合液重力流至离心脱水机进行固液分离，脱水得到的碳酸氢铵固体输出，脱水滤液返回氨回收塔。
2.如权利要求1所述的一种氮资源热提取回收方法，其特征在于，步骤（1）中，垃圾填埋场新鲜渗滤液或垃圾焚烧厂渗滤液采用厌氧+沉淀或过滤预处理或厌氧MBR预处理，垃圾填埋场中老龄渗滤液采用沉淀或过滤预处理；餐厨污泥厌氧发酵沼液采用离心或板框脱水。
3.如权利要求1所述的一种氮资源热提取回收方法，其特征在于，解析反应塔上部设填料区，下部设集水区及污泥斗，步骤（3）中，经过预热后的含氨废水进入解析反应塔的上部，来自脱氨塔的含氨蒸汽从解析反应塔下部进入，含氨废水流经塔板过程中与回流的含氨蒸汽充分接触并进行热交换。
4.如权利要求1所述的一种氮资源热提取回收方法，其特征在于，步骤（2）中，脱氨塔底部的高温废水由水泵送至预热器，用于对预处理后的含氨废水进行预热。
5.如权利要求1所述的一种氮资源热提取回收方法，其特征在于，氨回收塔顶部设出气口，氨回收塔顶部的余留气体引入尾气回收塔，在尾气回收塔中采用自来水淋洗，淋洗液回流至氨回收塔，淋洗后的尾气通过引风机引入尾气净化塔，在尾气净化塔中经酸洗后引至污水处理系统的生物反应池好氧区液下1~3m。
6.如权利要求1所述的一种氮资源热提取回收方法，其特征在于，通过负压装置使氨回收塔、冷凝器、解析反应塔、脱氨塔为负压状态，脱氨塔的汽提反应在50000Pa ~70000Pa的负压状态下进行。
7.如权利要求1所述的一种氮资源热提取回收方法，其特征在于，步骤（6）中，旁路冷却系统为设置在氨回收塔旁路的循环水泵、冷却器，采用循环水泵、冷却器对氨回收塔进行初步降温，控制氨回收塔的自来水补充量使碳酸氢铵溶液达到饱和状态。
8.如权利要求1所述的一种氮资源热提取回收方法，其特征在于，对于填埋场中老龄渗滤液采用填埋气锅炉制备蒸汽或填埋气发电机组的余热制备蒸汽；对于新鲜渗滤液或厌氧发酵沼液，采用沼气锅炉制备蒸汽或利用沼气发电机的余热制备蒸汽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811573646.3A CN109455885B (zh) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | 一种氮资源热提取回收方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811573646.3A CN109455885B (zh) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | 一种氮资源热提取回收方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109455885A true CN109455885A (zh) | 2019-03-12 |
| CN109455885B CN109455885B (zh) | 2024-01-19 |
Family
ID=65614242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811573646.3A Active CN109455885B (zh) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | 一种氮资源热提取回收方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109455885B (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109879510A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-06-14 | 同济大学 | 一种高氨氮废水氨回收方法 |
| CN110228887A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-13 | 同济大学 | 餐厨垃圾厌氧发酵沼液中碳氮资源同步回收系统和方法 |
| CN110256118A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-09-20 | 重庆霏洋环保科技股份有限公司 | 一种市政污泥制备高纯度氮肥的方法 |
| CN110615579A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-12-27 | 江苏泓润生物质能科技有限公司 | 一种针对有机物厌氧消化后产生的沼液的处理方法 |
| CN111333253A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-06-26 | 武汉天源环保股份有限公司 | 一种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法 |
| CN112142150A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-29 | 同济大学 | 一种高效低耗同步回收沼液中氮磷的装置及其方法 |
| CN112916579A (zh) * | 2021-01-23 | 2021-06-08 | 北京汇园生态科技有限公司 | 一种有机废物合成碳酸氢铵联产lng的系统及方法 |
| CN112980896A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-06-18 | 无锡马盛环境能源科技有限公司 | 一种厨余垃圾脱磷除氮的系统及方法 |
| CN114871245A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-08-09 | 南京万德斯环保科技股份有限公司 | 一种回收餐厨垃圾中氨氮并制备污水处理碳源的方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN204897624U (zh) * | 2015-08-12 | 2015-12-23 | 江苏沃德凯环保科技有限公司 | 一种稀土冶炼硫铵废水综合治理回用装置 |
| WO2016115255A1 (en) * | 2015-01-14 | 2016-07-21 | Orentlicher Morton | Process to recover ammonium bicarbonate from wastewater |
| CN206188408U (zh) * | 2016-11-15 | 2017-05-24 | 江苏沃德凯环保科技有限公司 | 一种双塔负压脱氨回收碳酸氢铵系统装置 |
| CN107129107A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-09-05 | 安徽普朗膜技术有限公司 | 一种垃圾渗滤液的回收处理系统 |
| CN107399876A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-11-28 | 江苏维尔利环保科技股份有限公司 | 一种高氨氮废水的处理方法 |
| CN108585093A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-09-28 | 江苏凯利美环保科技有限公司 | 垃圾渗滤液的处理回收碳酸氢铵系统及其处理回收工艺 |
-
2018
- 2018-12-21 CN CN201811573646.3A patent/CN109455885B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016115255A1 (en) * | 2015-01-14 | 2016-07-21 | Orentlicher Morton | Process to recover ammonium bicarbonate from wastewater |
| CN204897624U (zh) * | 2015-08-12 | 2015-12-23 | 江苏沃德凯环保科技有限公司 | 一种稀土冶炼硫铵废水综合治理回用装置 |
| CN206188408U (zh) * | 2016-11-15 | 2017-05-24 | 江苏沃德凯环保科技有限公司 | 一种双塔负压脱氨回收碳酸氢铵系统装置 |
| CN107129107A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-09-05 | 安徽普朗膜技术有限公司 | 一种垃圾渗滤液的回收处理系统 |
| CN107399876A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-11-28 | 江苏维尔利环保科技股份有限公司 | 一种高氨氮废水的处理方法 |
| CN108585093A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-09-28 | 江苏凯利美环保科技有限公司 | 垃圾渗滤液的处理回收碳酸氢铵系统及其处理回收工艺 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109879510A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-06-14 | 同济大学 | 一种高氨氮废水氨回收方法 |
| CN110228887A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-13 | 同济大学 | 餐厨垃圾厌氧发酵沼液中碳氮资源同步回收系统和方法 |
| CN110228887B (zh) * | 2019-06-28 | 2020-10-02 | 同济大学 | 餐厨垃圾厌氧发酵沼液中碳氮资源同步回收系统和方法 |
| CN110256118A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-09-20 | 重庆霏洋环保科技股份有限公司 | 一种市政污泥制备高纯度氮肥的方法 |
| CN110615579A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-12-27 | 江苏泓润生物质能科技有限公司 | 一种针对有机物厌氧消化后产生的沼液的处理方法 |
| CN111333253A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-06-26 | 武汉天源环保股份有限公司 | 一种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法 |
| CN112142150A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-29 | 同济大学 | 一种高效低耗同步回收沼液中氮磷的装置及其方法 |
| CN112916579A (zh) * | 2021-01-23 | 2021-06-08 | 北京汇园生态科技有限公司 | 一种有机废物合成碳酸氢铵联产lng的系统及方法 |
| CN112916579B (zh) * | 2021-01-23 | 2022-05-03 | 北京汇园生态科技有限公司 | 一种有机废物合成碳酸氢铵联产lng的系统及方法 |
| CN112980896A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-06-18 | 无锡马盛环境能源科技有限公司 | 一种厨余垃圾脱磷除氮的系统及方法 |
| CN112980896B (zh) * | 2021-04-09 | 2024-06-07 | 江苏马盛生物科技股份有限公司 | 一种厨余垃圾脱磷除氮的系统及方法 |
| CN114871245A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-08-09 | 南京万德斯环保科技股份有限公司 | 一种回收餐厨垃圾中氨氮并制备污水处理碳源的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109455885B (zh) | 2024-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109455885A (zh) | 一种氮资源热提取回收方法 | |
| CN109455884A (zh) | 一种氮资源热提取回收系统 | |
| CN103880242B (zh) | 一种煤化工废水深度处理工艺 | |
| CN100396617C (zh) | 高盐环氧树脂生产废水膜法集成盐回收与生化处理方法 | |
| CN101549938B (zh) | 一种有机硅高浓度废水的处理方法 | |
| CN105347615A (zh) | 一种垃圾渗沥液的处理工艺 | |
| CN110255728A (zh) | 一种垃圾渗滤液处理的新型组合工艺方法及系统 | |
| CN109250884B (zh) | 一种消化污泥联合热水解的沼液高效脱氨工艺 | |
| CN113664023A (zh) | 一种餐厨垃圾水解作为反硝化碳源净化污水的系统与工艺 | |
| CN102976543A (zh) | 一种垃圾沥滤液处理方法及系统 | |
| CN110304786A (zh) | 有机废物食物废水的处理水无放流资源化处理装置以及其处理方法 | |
| CN112079532B (zh) | 一种回收有机物和磷的城市污水处理工艺 | |
| CN107840533A (zh) | 一种垃圾焚烧厂渗滤液的处理方法 | |
| CN110902981B (zh) | 一种污泥的处理方法 | |
| CN109704503A (zh) | 一种高盐、高粘度厌氧发酵液资源化处理系统及方法 | |
| CN111875151A (zh) | 一种垃圾渗滤液和焚烧飞灰协同处理的系统及方法 | |
| CN202089863U (zh) | 一种垃圾沥滤液处理系统 | |
| CN208250114U (zh) | 一种煤化工工艺废水深度处理设备 | |
| CN212293240U (zh) | 垃圾焚烧厂渗滤液的零排放处理系统 | |
| CN116332396B (zh) | 一种垃圾渗滤液资源化处理的方法 | |
| CN110697959B (zh) | 一种高盐高氨氮废水的资源化再利用方法 | |
| CN209974522U (zh) | 一种氮资源热提取回收系统 | |
| CN111333253A (zh) | 一种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法 | |
| CN215975863U (zh) | 一种厨余垃圾脱磷除氮的系统 | |
| CN112661215A (zh) | 一种垃圾渗滤液膜浓缩液的处理工艺及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |