沼液减量化处理和沼气协同净化系统的制作方法_2

文档序号:9114072阅读:来源:国知局
4.1一细滤沼液入口、4.2—细滤沼液出口、4.3—第一浓缩沼液入口、5—细滤沼液栗、6—加热器、6.1—低温流体入口、6.2—高温流体出口、7—中空纤维膜接触器、7.1—热沼液入口、7.2—浓缩稀相出口、7.3一浓缩沼液出口、8—二通阀、9一真空栗、10—洗涤净化塔、10.1一第二浓缩沼液入口、10.2—富0)2沼液出口、10.3—第二沼气入口、10.4—第二沼气出口、11—冷凝器、11.1一氨水出口、11.2一排放水出口、12.1一第一阀门、12.2一第二阀11、13一氨水存放罐、14一氨水栗、15—脱硫脱碳净化塔、15.1—第一沼气入口、15.2—第一沼气出口、15.3—氨水入口、15.4一氨水富液出口、16—氨水富液存放罐、17—沼液富液储液罐、17.1一富CO2沼液入口、17.2—富CO2沼液出口、18—温度计、19.1一第一压力表、19.2—第二压力表、20—pH传感器、21—氨水浓度传感器。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明:
[0026]如图1所示的沼液减量化处理和沼气协同净化系统,包括沼液混合搅拌罐1、离心栗2、保安过滤器3、细滤沼液存储罐4、细滤沼液栗5、加热器6、中空纤维膜接触器7、真空栗9、洗涤净化塔10、冷凝器11、氨水存放罐13、氨水栗14、氨水富液存放罐15、脱硫脱碳塔
16、沼液富液储液罐17,它还包括三通阀8、第一阀门12.1、第二阀门12.2,其中,所述沼液混合搅拌罐I设有沼液进口 1.1、草木灰进口 1.2,所述离心栗2的输入端连接沼液混合搅拌罐I的粗滤沼液出口 1.3,所述离心栗2的输出端通过保安过滤器3连接细滤沼液存储罐4的细滤沼液入口 4.1,所述细滤沼液存储罐4的细滤沼液出口 4.2通过细滤沼液栗5连接加热器6的低温流体入口 6.1,所述加热器6的高温流体出口 6.2连接中空纤维膜接触器7的热沼液入口 7.1,所述中空纤维膜接触器7的浓缩沼液出口 7.3连接三通阀8的第一接口,所述三通阀8的第二接口连接细滤沼液存储罐4的第一浓缩沼液入口 4.3,所述三通阀8的第三接口连接洗涤净化塔10的第二浓缩沼液入口 10.1,所述洗涤净化塔10的富CO2沼液出口 10.2连接沼液富液储液罐17的富0)2沼液入口 17.1,所述中空纤维膜接触器7的浓缩稀相出口 7.2通过真空栗9连接冷凝器11的输入端,所述冷凝器11的排放水出口 11.2连接第二阀门12.2,所述冷凝器11的氨水出口 11.1通过第一阀门12.1连接氨水存放罐13的输入端,所述氨水存放罐13的输出端通过氨水栗14连接脱硫脱碳塔15的氨水入口 15.3,所述脱硫脱碳塔15的氨水富液出口 15.4连接氨水富液存放罐16 ;
[0027]所述脱硫脱碳塔15还设有第一沼气入口 15.1和第一沼气出口 15.2,所述洗涤净化塔10还设有第二沼气入口 10.3和第二沼气出口 10.4,所述脱硫脱碳塔15的第一沼气出口 15.2连接洗涤净化塔10的第二沼气入口 10.3 ;
[0028]所述沼液富液储液罐17还设有富CO2沼液出口 17.2。
[0029]上述技术方案中,所述的沼液混合搅拌罐I还设有pH传感器20,所述加热器6与中空纤维膜接触器7的热沼液入口 7.1之间的管路内设有温度计18和第一压力表19.1,所述中空纤维膜接触器7的浓缩稀相出口 7.2与真空栗9之间的管路内设有第二压力表19.2,所述冷凝器11的氨水出口 11.1与氨水存放罐13之间的管路内设有氨水浓度传感器
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[0030]上述技术方案中,上述温度计18、第一压力表19.1、第二压力表19.2、pH传感器20及氨水浓度传感器21均用于测量各处溶液的相关参数,确定本系统是否在正常的范围运行,有不足或者超过相关参数,将对沼液混合搅拌罐I,细滤沼液栗4和加热器6及真空栗9等进行调节,保证系统的正常工作。
[0031]上述技术方案中,所述沼液混合搅拌罐I底端还设有用于排放草木灰和沼渣的沉淀物出口 1.4。
[0032]上述技术方案中,所述沼液混合搅拌罐I内设有用于物料混合及沉淀的搅拌器和固液分离装置,从而可以将沼液和草木灰充分混合,并进行沉淀。
[0033]上述技术方案中,所述离心栗2采用具有忍受悬浮物特性的离心栗,从而有利于抽取沼液而不造成堵塞。
[0034]上述技术方案中,所述保安过滤器3内设有微孔过滤膜,所述微孔过滤膜的孔径为 10 ?50um。
[0035]上述技术方案中,所述加热管的热源采用太阳能或废热等低品位能源,从而起到节能环保的作用。
[0036]上述技术方案中,所述中空纤维膜接触器7和脱硫脱碳塔15内部为疏水性中空纤维膜,所述疏水性中空纤维膜仅允许气体自由通过,液体不能渗透通过。
[0037]上述技术方案中,所述的真空栗9、冷凝器11、脱硫脱碳塔15、氨水栗14、氨水存放罐13、氨水富液存放罐16均采用耐碱材料制成,从而可避免氨水造成的腐蚀性损害。
[0038]一种利用上述沼液减量化处理和沼气协同净化系统的净化方法,通过向沼液中添加草木灰,增强沼液的碱度、pH值,降低沼液COD和沼液悬浮物浓度,再通过膜减压浓缩技术从沼液中回收氨和对沼液进行浓缩,实现沼液中氨氮含量的控制和沼液减量化处理的目的。在沼液膜减压浓缩过程中,还可以达到氨的富集,利用从沼液中富集的氨水对沼气同时脱硫脱碳,达到对沼气的初步净化,再利用高PH值的浓缩沼液洗涤沼气中夹带的氨气(NH3)和进一步吸收沼气CO2,使沼气得到净化并增加沼液中氮素含量。本实用新型可实现沼液的减量化处理、增加沼液中营养物质的含量,保证氨氮含量在合理的利用区间,同时,本实用新型完全依靠废弃物和低品位能源,达到低成本处理沼液和净化沼气的目的。
[0039]本实用新型具体来说包括如下步骤:
[0040]步骤1:在沼液混合搅拌罐I中同时添加原沼液和草木灰,草木灰的添加量占添加的原沼液和草木灰总质量分数的10%?20%,至少混合搅拌I?2h后沉淀24?48h,使混合液中的沼渣和未溶解的草木灰沉淀完全,并调节沼液的PH值至10.5?11.5,得到粗滤沼液;
[0041]步骤2:用离心栗2抽取沼液混合搅拌罐I中的粗滤沼液,并由粗滤沼液出口 1.3进入保安过滤器3,经过保安过滤器3过滤后得到细滤沼液,细滤沼液再由细滤沼液入口4.1进入细滤沼液储存罐4,将沼液混合搅拌罐I中的沉淀物质由沉淀物出口 1.4排出;
[0042]步骤3:开启真空栗9和冷凝器11,使中空纤维膜接触器7的壳程绝对压力保持在2?5kPa (通过压力表19的读数来反映),冷凝器11的温度为_4?_6°C,用细滤沼液栗5将细滤沼液由细滤沼液出口 4.2抽入加热器6中,在加热器6中加热到50?55°C后由热沼液入口 7.1进入中空纤维膜接触器7,加热后沼液中的氨水先扩散到中空纤维膜接触器7的气相中,该气相(具有加热后沼液中的氨水)再被真空栗9抽到冷凝器11中冷凝下来,同时关闭排放水出口 11.2,开启氨水出口 11.1及第一阀门12.1,冷凝回收的氨水进入氨水存放罐13 ;去除氨水的沼液在中空纤维膜接触器7中得到浓缩而转变成沼液浓缩相,沼液浓缩相再经过三通阀8的第二接口由第一浓缩沼液入口 4.3流回细滤沼液存储罐4 ;
[0043]步骤4:通过氨水浓度传感器21检测氨水出口
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