[發(fā)明專利]一種污泥消化沼液的脫CO2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811097211.6
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109231331B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴曉虎;張悅;董李鵬;楊東海;戴翎翎;楊殿海;李平
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學(xué)
• 主分類號: C02F1/20
• 分類號: C02F1/20
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 胡永宏

本發(fā)明公開了一種污泥消化沼液的脫CO₂脫氨專用裝置及工藝，包括脫CO₂裝置、脫氨裝置和脫碳塔，且脫CO₂裝置和脫氨裝置通過脫碳塔連接；將厭氧消化沼液經(jīng)固液分離得到污泥消化沼液和沼渣，沼渣經(jīng)熱水解產(chǎn)生熱水解釋壓氣體，污泥消化沼液在脫CO₂裝置內(nèi)脫除CO₂，進入到脫氨裝置脫除NH₃；脫除后的CO₂和NH₃分別真空泵抽出后，進入脫碳塔內(nèi)反應(yīng)生成碳酸氫銨；上述專用裝置和工藝對沼液中CO₂和氨氮進行綠色無害化脫除，同時實現(xiàn)CO₂和氨氮的資源化利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種污泥消化沼液的脫CO₂脫氨專用裝置及工藝。

背景技術(shù)

隨著我國城鎮(zhèn)化和污水處理的發(fā)展，污泥產(chǎn)量已經(jīng)達到4300萬噸/年(以含水率80％計)，污水中40％的氮元素轉(zhuǎn)移到污泥中，因此污泥含有豐富的氮元素，資源化利用價值巨大。污泥厭氧消化處理將碳轉(zhuǎn)化為甲烷回收利用，而氮則以氨氮形式存在于沼液中，如果沼液中大量氨氮沒有得到有效去除或回收，則污水處理減排目標將大打折扣。另外，沼液主要來源于消化污泥脫水過程，而傳統(tǒng)厭氧消化污泥脫水需要添加大量脫水藥劑。熱水解技術(shù)最早被開發(fā)用來實現(xiàn)污泥高干脫水，最近也有將熱水解用于消化污泥的脫水，實現(xiàn)不加藥高干脫水，同時提高厭氧消化性能。熱水解過程會使沼渣中的大部分CO₂、氨氮進入釋壓蒸汽中被釋放，最后高COD低氨氮的熱水解液再次回流進行厭氧消化。污泥中的氮元素又大部分進入到脫水沼液和熱水解釋壓蒸汽中，如果對其隨意排放，不僅會造成二次污染，還會造成氮資源的大量浪費。對沼液中的氮元素進行合理、高效的回收利用，將產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益和顯著的環(huán)境效益，對我國的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。高氨氮沼液的傳統(tǒng)生物處理需要消耗大量碳源和能耗，傳統(tǒng)的空氣吹脫處理加堿量大且容易造成空氣污染。因此，如何實現(xiàn)脫水沼液和熱水解釋壓蒸汽中氮資源的高效回收，是迫切需要解決的問題。從污泥厭氧消化全鏈條的角度考慮，如果能將熱水解與沼液脫氨結(jié)合起來，將有效減少系統(tǒng)能耗和物耗。

目前，現(xiàn)有的氨脫除工藝包括有空氣吹脫、蒸氨、膜脫氨等，其基本原理是加堿或石灰調(diào)節(jié)液體pH值至11以上，使氨氮以NH₃形式存在。專利(公開號為CN106315726A)申請公開一種沼液脫碳聯(lián)合脫氨系統(tǒng)，將原料沼液預(yù)熱進入脫碳裝置，脫碳后的原料沼液進入脫氨裝置，氨被脫氨裝置內(nèi)的水蒸氣帶出后，經(jīng)冷凝器冷卻進入氨水儲罐回收氨，但沒有實現(xiàn)CO₂的資源化回收利用，不利于CO₂減排；需要額外添加熱源，熱能耗成本高。