[發明專利]一種餐廚垃圾處理過程中的氨氮回收方法

在審

• 申請號: 202110996660.X
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113816549A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 尹名揚;吳小成;羅然;唐泊;劉文濤;文永靜;張慶;譙明勇;尹娟;鄧世杰;黃攀;陳寧;趙攀;李自國
• 申請（專利權）人: 成都中能恒遠環保科技有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;B01D53/18;C01C1/26;C02F101/16;C02F103/06
• 代理公司: 成都中匯天健專利代理有限公司 51257
• 代理人: 周成寶

本發明公開了一種餐廚垃圾處理過程中的氨氮回收方法，包括預熱、解析提氨、反應、結晶脫水、尾氣處理幾個步驟，本發明在氨氮回收過程中使用了汽提法，汽提法充分利用飽和蒸汽熱量，推動氣液平衡往氣相傾斜，游離氨得以大量進入到氣相，脫氨效率高，運行效果穩定。無需外加藥劑輔助提高脫氨效率。雖然餐廚垃圾厭氧沼液的汽提脫氨系統建設費用相對更高，但綜合運行成本、氨氮回收利用、運行效果穩定等多方面優點，本方法明顯比吹脫法更適合的作為生化處理的前段工藝。

技術領域

本發明涉及氨氮回收技術領域，具體涉及一種餐廚垃圾處理過程中的氨氮回收方法。

背景技術

餐廚垃圾厭氧沼液中含高濃度氨氮，主要為餐廚垃圾中蛋白質分解生成,其氨氮濃度可高達4000mg/L。同時沼液還有碳氮比低的特點，C/N比值≤3。

一般認為廢水中H₃-N濃度超過1600mg/L時就會對微生物起到顯著抑制作用。同時C/N比值過低，不滿足生化工藝中微生物的合理營養比，通常情況需要外投大量碳源進行補充；外投碳源成本可能占到系統運行成本的40%甚至更高。為降低沼液中氨氮含量，常規工藝常采用吹脫方法，通過調節沼液pH值改變電離平衡，從而提高沼液中分子氨與氨離子比值，再鼓風曝氣將分子氨帶離沼液送入空氣。該方法存在幾個弊端：1、吹脫出的氨氣混在大量空氣中難以回收，為避免空氣污染還須上尾氣凈化裝置；2、藥劑用量大、成本高（調節pH）；3、吹脫法出水還需要另加藥回調pH至中性；4、吹脫效果受溫度影響明顯，出水指標不穩定。

為改善餐廚垃圾沼液生化法預處理效果，經濟有效地降低進水氨氮濃度，科學合理地利用起氨氮資源，需要一種新型工藝解決上述問題。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的技術方案解決了餐廚沼液吹脫法去氨出水水質不穩定的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

提供一種餐廚垃圾處理過程中的氨氮回收方法，包括以下步驟：

S1、預熱：污水泵將餐廚垃圾處理過程中產生的滲濾液廢水送到預熱單元，與脫氨塔出水在預熱單元進行間接換熱，廢水溫度由常溫提升到60℃。

S2、解析提氨：將升溫后的廢水送至解析提氨塔塔頂，與塔下部進入的上升飽和蒸汽進行逆流的傳熱傳質；在這一過程中廢水被加熱到80~90℃，廢水中的游離氨在升溫后進入氣相，隨水蒸氣及其他不凝汽從塔頂進入到塔頂冷凝器；塔頂冷凝器將氨蒸汽中的水蒸汽冷凝下來，提高氨蒸汽中氨氣濃度。

S3、反應：反應塔高處入口配置射流裝置，循環泵將反應塔內溶液打至塔高處通過冷卻器和射流裝置回反應塔；射流裝置造成的負壓將解析提氨塔塔頂冷凝器中的氨蒸汽抽往反應塔；反應塔頂通入軟水，下落到填料區，與向上的氨蒸汽結合形成飽和氨水，再落至塔底；塔底通入CO₂與氨水反應生成碳酸氫銨并放熱。

S4、結晶脫水：反應塔內碳酸氫銨溶液達到飽和后開始析出結晶，定期將反應塔底部混合液泵入晶漿罐；在晶漿罐內進一步間接冷卻降溫，增大碳酸氫銨晶體析出量；晶漿罐底部混合液自流至離心機進行固液分離，晶體顆粒送至打包機裝袋可作為商品農用肥，飽和濾液去向母液罐，再泵回反應塔利用。

S5、尾氣處理：反應塔塔頂逸出的氨氣及其他不凝氣體經風機抽吸去往氨回收塔下部，上升至填料段與塔上部噴淋下來的水結合為氨水，氨水落到塔底，泵回氣液分離罐，氨回收塔頂部的殘余尾氣去往尾氣吸收塔。

進一步地：步驟S2中，解析提氨塔塔頂冷凝器中形成的冷凝液進入到氣液分離罐，被回流泵打回解析提氨塔；提氨后的廢水流至塔底，被排出泵打至預熱單元與滲濾液來水換熱降溫；廢水加熱產生的鈣、鎂污泥以及廢水自帶的懸浮物順水流沖到塔底，沉降至塔底錐斗，定期排至污泥罐中。

進一步地：解析提氨塔設置兩座，通過塔的廢水進口和氨蒸汽出口管路閥門開關控制，將兩塔設計為既可串聯又可并聯的形式，能滿足不同工況要求。