[發明專利]利用電滲析從沼液中分離濃縮氮磷鉀的方法

在審

• 申請號: 202011048645.4
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112499845A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 史亞微;劉小燕;潘美霖;高虹;王帥;王垚
• 申請（專利權）人: 北京航天威科環保科技有限公司;華航環境發展有限公司
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F1/469
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司 11254
• 代理人: 許莉

本發明公開一種利用電滲析從沼液中分離濃縮氮磷鉀的方法，涉及廢棄資源利用技術領域，其能夠實現沼液中氮磷鉀等養分的分離濃縮，以利于促進沼液中養分資源的高值化利用。本發明所述的利用電滲析從沼液中分離濃縮氮磷鉀的方法，包括以下步驟：采用砂濾與超濾結合的工藝對沼液進行預處理，去除懸浮性和膠體性顆粒物，并進行固液分離；將過濾后的沼液通過電滲析系統進行濃縮，使沼液中的氮、磷、鉀含量達到25%以上。本發明主要應用于沼液處理中。

技術領域

本發明涉及廢棄資源利用技術領域，尤其涉及一種利用電滲析從沼液中分離濃縮氮磷鉀的方法。

背景技術

目前，生物燃氣（沼氣）是一種清潔可再生能源，在我國被列為主要的可再生能源進行重點發展。

具體地，沼液是沼氣厭氧發酵后的產物，含有豐富的氮、磷、鉀等營養元素，是一種優良的液體有機肥料，速效營養能力強，養分可利用率高，可用于浸種、葉面噴施、農田灌溉、水培蔬菜和飼喂豬魚等方面；其中，直接農田肥用是沼液最主要的利用方式。

然而，沼氣池運行會連續排放沼液，遠遠超過周邊農田作物施肥規律的一次性消納，大量的沼液存放在沼氣池周圍無法消納，成為影響沼氣工程正常運行的難題，也是環境的潛在威脅和養分資源的極大浪費；另一方面，沼液中的氮磷鉀的養分相對于傳統商業肥料具有營養物濃度低、儲存體積大和運輸成本高等缺點，不利于集中收集與跨區域利用，制約了沼液中養分資源的循環利用。

因此，如何提供一種利用電滲析從沼液中分離濃縮氮磷鉀的方法，能夠實現沼液中氮磷鉀等養分的分離濃縮，以利于促進沼液中養分資源的高值化利用，已成為本領域技術人員亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用電滲析從沼液中分離濃縮氮磷鉀的方法，其能夠實現沼液中氮磷鉀等養分的分離濃縮，以利于促進沼液中養分資源的高值化利用。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種利用電滲析從沼液中分離濃縮氮磷鉀的方法，包括以下步驟：

采用砂濾與超濾結合的工藝對沼液進行預處理，去除懸浮性和膠體性顆粒物，并進行固液分離；

將過濾后的沼液通過電滲析系統進行濃縮，使沼液中的氮、磷、鉀含量達到25%以上。

其中，所述采用砂濾與超濾結合的工藝對沼液進行預處理、并去除懸浮性和膠體性顆粒物、進行固液分離，具體包括以下步驟：

將沼液經濾網進行粗過濾，以去除沼液中部分砂礫和大顆粒不溶雜質；

將粗過濾后的沼液進行酸化水解，以將沼液中大分子及部分固形懸浮物降解，并對沼液中的固形懸浮物及大分子有機物進行攔截；

通過采用至少三級超濾膜的連續濃縮方式對沼液進行超濾處理。

具體地，所述三級超濾膜采用無機陶瓷膜，所述無機陶瓷膜的膜孔徑為150nm、膜通量為62.5L/m².h、跨膜壓差為0.15MPa。

進一步地，所述無機陶瓷膜采用多通道圓柱形結構、且具有圓形或扇形通道，膜管的長度為1100mm、膜管外徑為27.5mm、有效膜面積為0.19m²。

其中，所述將過濾后的沼液通過電滲析系統進行濃縮、并使沼液中的氮磷鉀含量達到25%以上，具體包括以下步驟：

將過濾后的沼液循環泵入選擇性電滲析系統的料液室，并將濃度不低于0.05mol/L的強電解質溶液分別循環泵入選擇性電滲析系統的第一極液室、第二極液室和濃液室，將濃度不低于0.05mol/L的電極清洗溶液循環泵入選擇性電滲析系統的電極室；