[實用新型]一種沼液中氨氮資源的回收系統

有效

• 申請號: 202020157566.6
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN211920999U
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 李鵬;趙同科;張成軍;郭旋;鐘華;鄒國元;杜連鳳;王甲辰;李吉進
• 申請（專利權）人: 北京市農林科學院
• 主分類號: C02F1/58
• 分類號: C02F1/58;C02F101/16
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所(普通合伙) 11308
• 代理人: 李斌

本實用新型公開了一種沼液中氨氮資源的回收系統，所述回收系統包括：反應槽，用于裝載沼液；氨氮收集槽，用于裝載氨氮提取劑及回收氨氮后的提取劑；疏水膜反應吸收管，用于使氨氮提取劑與沼液中的氨氮反應并提取；蠕動泵，用于將所述氨氮收集槽中的氨氮提取劑輸送至所述疏水膜反應吸收管；微曝氣泵，用于向所述反應槽內部進行曝氣。根據本實用新型的回收系統在沼液與提取劑兩端氨氮濃度梯度及微曝氣的共同驅動下，沼液中的氨氮資源以氣態氨分子形式脫出，透過疏水膜壁與提取劑反應生成銨鹽。可以高效地實現沼液中氨氮的快速回收，無膜污染風險，回收的氮元素以液態銨鹽形式存在，可直接資源化利用。

技術領域

本實用新型屬于化工領域，具體而言，涉及一種沼液中氨氮資源的回收系統，該回收系統采用疏水膜管材，利用氨氮提取劑，有效地實現了沼液中氨氮資源的提取。

背景技術

沼液的氮回收是沼液高附加值開發處理的重要內容，通過相應技術措施，回收沼液的氮資源，獲得高附加值的產品，提高經濟效益。目前現有技術主要包括沉淀法、膜濃縮法、吸附法、生物吸收等方法。

其中沉淀法為鳥糞石沉淀法，該方法回收污水內的氮磷形成磷酸銨鎂(MgNH₄PO₄·6H₂O，MAP，俗稱鳥糞石)。但是沼液中氮和磷酸鹽比例不平衡，鳥糞石沉淀法回收其中氮磷通常需加入鎂鹽及其水合物作為鎂源，加入磷酸鹽及其水合物作為磷源，調節Mg²⁺、NH₄⁺、PO₄^3-離子比實現氮回收，過程較復雜，藥劑用量隨著沼液氮磷濃度的提高而增加，成本不易控制，另外隨藥劑加入了另外的陰陽離子，對于回收氮后沼液液相部分的后續處理或利用可能存在不良影響。

膜濃縮法是一種利用膜的透過性能，在推動力的作用下對水中的微粒、分子或離子進行過濾、分離、濃縮的技術。在廢水處理方面，膜濃縮技術主要用于工業廢水的處理、飲用水處理、超純水和無菌水的制備。但是該方法回收沼液養分依然存在以下問題：1)膜污染，難以使膜能夠長時間、可持續運行；2)沼液處理前期投入和生產成本較高，難以工業化。

吸附法是利用某些對氮、磷有親和力的多孔或者比表面積大的介質來實現對氮、磷的吸附，從而使氮、磷從污水中分離，然后再通過解吸劑使已吸附的氮、磷再次進入溶液，形成高氮、磷溶液。但吸附法的問題在于吸附效率低，需要研發高效兼具成本低廉的吸附材料，另外吸附飽和后吸附質的再生或者氮素如何再利用的問題，也會存在進一步增加成本以及氮素損失的可能。

生物吸收法使用沼液培養藻類既能去除沼液中的氮、磷等富營養化元素，又能以藻細胞生物質能的形式被重新利用，從而達到對廢棄物資源化利用的目的。但是生物吸收工藝對光照、溫度等自然條件依賴性強，回收效率往往會受限；生物吸收氮磷再利用的實現，往往需要經過后續進一步處理；另外藻類對許多重金屬也具有較強的生物富集能力，重金屬的存在將影響藻細胞的經濟性開發。

因此仍然需要開發更為高效的沼液處理方式，以便有效地回收沼液中的氮、磷等富營養化元素。

實用新型內容

針對上述現有技術存在的問題，根據本實用新型的一個方面，本實用新型的一個目的在于提供一種沼液中氨氮資源的回收系統，所述回收系統包括：

反應槽，用于裝載沼液，所述反應槽設置有原液注入口和處理液排出口，所述原液注入口用于沼液的注入，所述處理液排出口用于反應完畢后沼液的排出；

氨氮收集槽，用于裝載氨氮提取劑及回收氨氮后的提取劑；

疏水膜反應吸收管，所述疏水膜反應吸收管設置于所述反應槽內部，沒入所述反應槽內部的沼液，用于使氨氮提取劑與沼液中的氨氮反應并提取，所述疏水膜反應吸收管的出口端通過管線連接所述氨氮收集槽，將流經所述疏水膜反應吸收管的氨氮提取劑返回至所述氨氮收集槽中；