申请日2017.12.15
公开(公告)日2018.09.28
IPC分类号C02F1/04; C05F9/04
摘要
本实用新型涉及污水处理领域，公开了一种沼液中废水真空浓缩循环利用的装置，包括提纯塔、沼液加热器、消泡罐、缓冲罐、沼液冷却器、气液分离罐、水封池、厌氧发酵罐，所述提纯塔上部设有原料进口，所述原料进口与厌氧发酵罐连接，所述提纯塔上部与沼液加热器顶部连接、提纯塔下部与沼液加热器下部连接，所述提纯塔顶部与消泡罐底部连接;所述消泡罐顶部与缓冲罐上部连接。本实用新型将沼液在负压下提浓，整个处理过程不破坏有机质等营养物质，所得的纯沼液中有机质含量大于65%，直接用于农田，回收水中NH4‑N、硫化物等、易挥发物质的含量<300ppm，作为厌氧发酵罐的补充水使厌氧发酵罐温度恒定，缩短了液化和产酸的时间，提高了产气效率。
权利要求书
1.一种沼液中废水真空浓缩循环利用的装置，其特征在于：包括提纯塔、沼液加热器、消泡罐、缓冲罐、沼液冷却器、气液分离罐、水封池、厌氧发酵罐，所述提纯塔上部设有原料进口，所述原料进口与厌氧发酵罐连接，所述提纯塔上部与沼液加热器顶部连接、提纯塔下部与沼液加热器下部连接，所述提纯塔顶部与消泡罐底部连接;所述消泡罐顶部与缓冲罐上部连接，所述缓冲罐底部与提纯塔上部连接;所述沼液冷却器上设有冷却介质进口、冷却介质出口、气体进口、气体出口及液体出口，所述缓冲罐顶部与沼液冷却器气体进口连接，所述沼液冷却器气体出口与气液分离罐连接，所述沼液冷却器液体出口与水封池连接;所述气液分离罐底部与水封池连接，所述气液分离罐顶部与真空系统连接;所述水封池通过至少一个输送泵与厌氧发酵罐连接。
2.根据权利要求1所述的一种沼液中废水真空浓缩循环利用的装置，其特征在于：所述沼液加热器上设有蒸汽进口和冷凝水出口，用于通蒸汽加热提纯塔。
3.根据权利要求1所述的一种沼液中废水真空浓缩循环利用的装置，其特征在于：所述沼液冷却器用于冷凝的冷却介质为冷冻盐水或冷却水。
4.根据权利要求1所述的一种沼液中废水真空浓缩循环利用的装置，其特征在于：所述的真空系统用于给提纯塔、沼液加热器、消泡罐、缓冲罐、沼液冷却器、气液分离罐提供负压。
说明书
一种沼液中废水真空浓缩循环利用的装置
技术领域
本实用新型涉及污水 处理领域，尤其是一种厌氧发酵沼液的处理方法。
背景技术
随着我国人民生活水平的提高，规模化畜禽养殖业迅猛发展，产生大量养殖粪污，目前国内多采用厌氧发酵工艺处理这些粪污，有效地减少了养殖场粪污的一次污染。但并不是所有经厌氧发酵工艺处理后的粪污都可以被完全利用。由于养殖场所处地区不同，可以完全消纳经处理后的废水的处理方法只能有限地应用于周边有适当的农田、鱼塘或水生植物塘的畜禽场所，以及经过生态农业的统筹系统安排的环境中。大多数的养殖场没有充足的条件和相应的能力达到这样的处理模式。因此在粪污资源化利用的同时，仍然会产生大量、集中的、次生污染物-沼液。
沼液是养殖粪便和农作物秸秆等有机废弃物在沼气池内经厌氧发酵后产生的复杂的、高浓度的有机物废水，沼液中含有氮、磷、钾、镁和钙等多种元素，活性有机成分有腐植酸、吲哚乙酸、乳酸菌、赤霉素和细胞分裂素等植物激素以及B族维生素，还含有多种氨基酸、蛋白质、水解酶以及多种无机酸和某些抗菌素等有机分子。这些成分之间互相协调作用以速效养分和生物农药的形式存在于沼液中，可直接迅速地被吸收和杀死有害病菌及虫卵而促进农作物及花卉等植物的生长，因此沼液也可以说是一种药肥。沼液的科学施用能提高土壤中有机质和营养元素的含量，改善土壤结构，提高土壤肥力;但是沼液中含有大量的固体与游离态的水，若将其直接还田利用，使得其中的固体的营养成分的价值得不到有效利用，且沼液COD、SS、NH4-N等均超过排放标准，直接还田利用将会污染环境;而且在规模化畜禽养殖业区域，沼液中营养成分浓度低，沼液供大于求，若将过量的沼液排放将造成环境污染。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种沼液中废水真空浓缩循环利用的装置，解决现有技术中沼液中营养成分浓度低，COD、SS、NH4-N等超标的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种厌氧发酵沼液真空浓缩装置，包括提纯塔、沼液加热器、消泡罐、缓冲罐、沼液冷却器、气液分离罐、水封池、厌氧发酵罐，所述提纯塔上部设有原料进口，所述原料进口与厌氧发酵罐连接，所述提纯塔上部与沼液加热器顶部连接、提纯塔下部与沼液加热器下部连接，所述提纯塔顶部与消泡罐底部连接;所述消泡罐顶部与缓冲罐上部连接，所述缓冲罐底部与提纯塔上部连接;所述沼液冷却器上设有冷却介质进口、冷却介质出口、气体进口、气体出口及液体出口，所述缓冲罐顶部与沼液冷却器气体进口连接，所述沼液冷却器气体出口与气液分离罐连接，所述沼液冷却器液体出口与水封池连接;所述气液分离罐底部与水封池连接，所述气液分离罐顶部与真空系统连接;所述水封池通过至少一个输送泵与厌氧发酵罐连接。
进一步的，所述沼液加热器上设有蒸汽进口和冷凝水出口，用于通蒸汽加热提纯塔。
进一步的，所述沼液冷却器用于冷凝的冷却介质为冷冻盐水或冷却水。
一种沼液中废水真空浓缩循环利用的方法，包括以下步骤：
(a)提供上述的一种沼液中废水真空浓缩循环利用的装置，将来自厌氧发酵罐的沼液加入提纯塔，采用沼液加热器对提纯塔进行加热提纯使液体转变为二次蒸汽，二次蒸汽由塔顶进入消泡罐进行消泡1～3min后再进入缓冲罐内停留1～3min;所述提纯塔、沼液加热器的压力为-0.07～-0.08MPa，所述提纯塔塔釜温度为60～65℃;
(b)缓冲罐内液体返回提纯塔，气体进入沼液冷却器，沼液冷却器中冷凝下来的冷凝水进入水封池;未被冷凝的气体进入气液分离罐气液分离后气体由真空系统抽离、冷凝水进入水封池形成液封，保持水封池内冷凝水的高度≥10m;所述消泡罐、缓冲罐、沼液冷却器、气液分离罐的压力为-0.08～-0.09MPa;所述沼液冷却器进入水封池的冷凝水的温度为50～55℃;
(c)水封池的水由输送泵输送至厌氧发酵罐作为发酵补充水循环使用。
进一步的，所述的真空系统用于给提纯塔、沼液加热器、消泡罐、缓冲罐、沼液冷却器、气液分离罐提供负压。
进一步的，所述水封池的水中NH4-N的含量<300ppm，易挥发物质的含量<300ppm。
本实用新型的有益效果是：本实用新型将中、高温厌氧消化产生的沼液在负压下提浓，整个处理过程不破坏有机质等营养物质，所得的纯沼液中有机质含量大于65%，直接用于农田，水封池中收集的冷凝水温度为50～55℃，NH4-N、硫化物等、易挥发物质的含量<300ppm，作为厌氧发酵罐的补充水使厌氧发酵罐温度恒定，缩短了液化和产酸的时间，提高了产气效率;本实用新型比现有沼液提浓处理方式节约能耗50%以上，且整个处理过程无资源浪费、无不达标废水废气排放，减少了环境污染，具有良好的经济效益和社会效益。