一种沼液处理装置及沼液处理方法与流程

1.本发明涉及沼液处理设备技术领域，特别涉及一种沼液处理装置及沼液处理方法。


背景技术：

2.生活垃圾焚烧炉渣是垃圾焚烧发电厂的典型副产物，是指垃圾焚烧后排出的残渣，与轻质的天然骨料有相似的理化性质，主要用于制备混凝土和免烧砖原料以及路基材料。有研究表明，焚烧炉渣主要成分是二氧化硅及三氧化二铝等，其重金属浸出毒性较低，在我国属于无毒性的一般废弃物，其特殊的物理结构可作为工业滤料和污水处理吸附剂。
3.近年来，固废处理产业园的集约化城市固废综合处理模式盛行，大部分产业园中生活垃圾焚烧厂与餐厨、厨余垃圾协同处置。由于餐厨垃圾高含水率，固液分离后产生大量的垃圾渗滤液需要厌氧处理。厌氧的沼液一般是经过常规水处理后，通过膜生物反应器(mbr 含硝化反硝化) 膜深度处理(nf)，膜生物反应器培养及驯化周期过长，存在着脱氨菌易受抑制、氨氮难以彻底去除等问题。餐厨油脂会影响微生物的去除效果，整体处理工艺复杂且投资较高，浓缩液处理难度大，因此，既经济又有效的针对氨氮的处理方法已成为餐厨厌氧沼液处理领域的研究重点。其中，沼液的处理在于去除沼液污水中氨氮和总氮。
4.随着国内生活垃圾焚烧发电厂的大规模建设和垃圾分类的强制实施，生活垃圾焚烧炉渣产生量和厨余垃圾处理量也将迅猛增长。
5.因此，如何降低沼液的处理成本，是本技术领域人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提供了一种沼液处理装置，以降低沼液的处理成本。本发明还提供了一种沼液处理方法。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种沼液处理装置，包括：
9.生物过滤硝化装置，所述生物过滤硝化装置具有添加焚烧炉渣的炉渣添加口；
10.沼液提供装置，所述沼液提供装置的沼液出口与所述生物过滤硝化装置的沼液入口连接；
11.出水收集装置，所述出水收集装置的液体进口与所述生物过滤硝化装置的液体出口连接。
12.可选地，上述沼液处理装置中，所述沼液提供装置包括：
13.沼液缓存池；
14.脱水装置，所述脱水装置具有将所述沼液在脱水处理后的固体排出的固体出口及将所述沼液在脱水处理后的清液排出的清液出口；
15.调节池，所述调节池的液体进口与所述清液出口连接，所述调节池的出口为所述沼液提供装置的沼液出口。
16.可选地，上述沼液处理装置中，所述调节池的水平位置高于所述生物过滤硝化装置的水平位置。
17.可选地，上述沼液处理装置中，所述沼液提供装置的沼液出口与所述生物过滤硝化装置的沼液入口之间的连接管道上设置有第一开关阀及驱动泵；
18.所述出水收集装置的液体进口与所述生物过滤硝化装置的液体出口之间的连接管道上设置有第二开关阀。
19.可选地，上述沼液处理装置中，所述出水收集装置包括：
20.出水收集池，所述出水收集池的进口为所述出水收集装置的液体进口；
21.深度处理系统，所述深度处理系统的进口与所述出水收集池出口连接，所述深度处理系统包括用于截留溶质的纳滤膜组件；
22.排放装置，所述排放装置的进口与所述深度处理系统的出口连接。
23.可选地，上述沼液处理装置中，所述生物过滤硝化装置内具有生物滤柱，所述生物滤柱包括菌种悬浊液及过滤填料。
24.本发明还提供了一种沼液处理方法，包括：
25.制备焚烧炉渣；
26.去除氨氮，将所述焚烧炉渣添加到沼液中，去除所述沼液中的氨氮成分。
27.可选地，上述沼液处理方法中，制备焚烧炉渣的步骤中，对所述焚烧炉渣进行改性；
28.采用naoh为活化剂，将焚烧炉渣与naoh溶液混合并反应后制成改性焚烧炉渣。
29.可选地，上述沼液处理方法中，制备焚烧炉渣的步骤中，
30.将所述焚烧炉渣进行筛分，洗净烘干；
31.采用naoh为活化剂，所述焚烧炉渣与1～2mol/l的naoh溶液按照碱水摩尔比1:15～1:20混合形成混合物，对所述混合物加热至80℃～90℃搅拌6h～8h；
32.将所述混合物水洗至中性并且抽滤，所述混合物中的固体经过105℃烘干，之后进行干燥陈化24h后，再于400℃～550℃焙烧2h，冷却后制得改性焚烧炉渣。
33.可选地，上述沼液处理方法中，将所述焚烧炉渣进行20目筛分。
34.可选地，上述沼液处理方法中，所述去除氨氮的步骤中，制备沼液水样，所述沼液水样的初始ph值为6～8时，加入所述焚烧炉渣，经过25
±
1℃恒温振荡，振荡速度150～200r/min，振荡时间为12h、24h或2d。
35.可选地，上述沼液处理方法中，所述沼液水样中的nh3‑
n含量为1000mg/l。
36.可选地，上述沼液处理方法中，每100ml的所述沼液水样加入10～15g/l焚烧炉渣。
37.可选地，上述沼液处理方法中，制备所述沼液水样的过程中，对浆液厌氧发酵后的沼液进行脱水处理，脱水处理后的固体进行好氧发酵处理，脱水处理后的清液为所述沼液水样。
38.可选地，上述沼液处理方法中，所述沼液为餐厨厌氧沼液。
39.从上述的技术方案可以看出，本发明提供的氨氮吸附去除装置，通过将沼液经过沼液提供装置输入到生物过滤硝化装置2，焚烧炉渣a通过生物过滤硝化装置2的炉渣添加口添加到生物过滤硝化装置2内，使得沼液与焚烧炉渣a反应，去除沼液中的氨氮成分，去除氨氮成分的液体经过生物过滤硝化装置2的液体出口进入出水收集装置。通过上述设置，实
现了去除沼液中氨氮成分的操作，并且，焚烧炉渣可以通过生活垃圾等废弃物燃烧生成，通过焚烧炉渣与沼液的相互反应，不仅使垃圾末端处置产物(焚烧炉渣)得到了资源化利用，也去除沼液中氨氮成分，实现了沼液的处理，即减轻焚烧炉渣填埋的压力，也降低了沼液的水处理成本。因此，具有重要的实用价值和较好的社会环境效益。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1为本发明实施例提供的氨氮吸附去除装置的结构示意图；
42.图2为本发明实施例提供的生物过滤硝化装置的结构示意图。
具体实施方式
43.本发明公开了一种沼液处理装置，以降低沼液的处理成本。本发明还提供了一种沼液处理方法。
44.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.如图1及图2所示，本发明实施例提供了一种沼液处理装置，包括沼液提供装置、生物过滤硝化装置2及出水收集装置。生物过滤硝化装置2具有添加焚烧炉渣a的炉渣添加口；沼液提供装置的沼液出口与生物过滤硝化装置2的沼液入口连接；出水收集装置的液体进口与生物过滤硝化装置2的液体出口连接。
46.本发明实施例提供的沼液处理装置，通过将沼液经过沼液提供装置输入到生物过滤硝化装置2，焚烧炉渣a通过生物过滤硝化装置2的炉渣添加口添加到生物过滤硝化装置2内，使得沼液与焚烧炉渣a反应，去除沼液中的氨氮成分，去除氨氮成分的液体经过生物过滤硝化装置2的液体出口进入出水收集装置。通过上述设置，实现了去除沼液中氨氮成分的操作，并且，焚烧炉渣可以通过生活垃圾等废弃物燃烧生成，通过焚烧炉渣与沼液的相互反应，不仅使垃圾末端处置产物(焚烧炉渣)得到了资源化利用，也去除沼液中氨氮成分，实现了沼液的处理，即减轻焚烧炉渣填埋的压力，也降低了沼液的水处理成本。因此，具有重要的实用价值和较好的社会环境效益。
47.上述沼液优选为餐厨厌氧沼液。并且，在去除沼液中的氨氮的基础上，也能够对总氮起到很好的去除效果。
48.本实施例中，沼液提供装置包括沼液缓存池6、脱水装置7及调节池1。其中，脱水装置7具有将沼液在脱水处理后的固体b排出的固体出口及将沼液在脱水处理后的清液排出的清液出口；调节池1的液体进口与清液出口连接，调节池1的出口为沼液提供装置的沼液出口。通过上述设置，有效降低了生物过滤硝化装置2的工艺处理负荷。
49.优选地，调节池1的水平位置高于生物过滤硝化装置2的水平位置。在重力作用下，
方便调节池1内的液体流入生物过滤硝化装置2中。
50.为了方便调节进入生物过滤硝化装置2的液体流速及控制进入生物过滤硝化装置2内的水利停留时间，沼液提供装置的沼液出口与生物过滤硝化装置2的沼液入口之间的连接管道上设置有第一开关阀11及驱动泵12；出水收集装置的液体进口与生物过滤硝化装置2的液体出口之间的连接管道上设置有第二开关阀21。
51.优选地，出水收集装置包括：出水收集池3、深度处理系统4及排放装置5，出水收集池3的进口为出水收集装置的液体进口；深度处理系统4的进口与出水收集池3出口连接，深度处理系统4包括用于截留溶质的纳滤膜组件；排放装置5的进口与深度处理系统4的出口连接。通过上述设置，以便于在生物过滤硝化装置2处理后的产水不达标时，通过供水泵和增压泵等设备加压进入后续深度处理系统4，利用深度处理系统4的纳滤膜组件对液体中的溶质进行截留，使各项污染指标降低，浓水进行絮凝沉淀处理或外运处理。
52.为了提高氨氮去除效率，本发明实施例提供的生物过滤硝化装置2采用吸附法与其他方法联合的方式，生物过滤硝化装置2内具有生物滤柱，生物滤柱包括菌种悬浊液及过滤填料。本实施例中，选择硝化菌种进行富集培养，加入到生物滤器硝化装置中，菌种悬浊液加入量为生物滤柱体积的2％。进一步地，生物滤柱的直径30～50cm，高度1.8～2m(径高比1:4～1:6)，过滤填料为聚乙烯柱，过滤填料的体积占生物滤柱体积的86％。
53.本发明实施例还提供了一种沼液处理方法，包括：
54.制备焚烧炉渣；
55.去除氨氮，将焚烧炉渣添加到沼液中，去除沼液中的氨氮成分。
56.本发明实施例提供的沼液处理方法，在沼液中加入焚烧炉渣，实现了去除沼液中氨氮成分的操作，并且，焚烧炉渣可以通过生活垃圾等废弃物燃烧生成，通过焚烧炉渣与沼液的相互反应，不仅使垃圾末端处置产物(焚烧炉渣)得到了资源化利用，也去除沼液中氨氮成分，实现了沼液的处理，即减轻焚烧炉渣填埋的压力，也降低了沼液的水处理成本。因此，具有重要的实用价值和较好的社会环境效益。
57.进一步地，制备焚烧炉渣的步骤中，对焚烧炉渣进行改性；
58.采用naoh为活化剂，将焚烧炉渣与naoh溶液混合并反应后制成改性焚烧炉渣。
59.本实施例中，制备焚烧炉渣的步骤中，
60.将焚烧炉渣进行筛分，洗净烘干；
61.采用naoh为活化剂，焚烧炉渣与1～2mol/l的naoh溶液按照碱水摩尔比1:15～1:20混合形成混合物，对混合物加热至80℃～90℃搅拌6h～8h；
62.将混合物水洗至中性并且抽滤，混合物中的固体经过105℃烘干，之后进行干燥陈化24h后，再于400℃～550℃焙烧2h，冷却后制得改性焚烧炉渣。优选地，混合物中的固体在恒温干燥箱进行烘干。
63.优选地，将焚烧炉渣进行20目筛分。
64.进一步地，去除氨氮的步骤中，制备沼液水样，沼液水样的初始ph值为6～8时，加入焚烧炉渣，经过25
±
1℃恒温振荡，振荡速度150～200r/min，振荡时间为12h、24h或2d。
65.沼液水样中的nh3‑
n含量为1000mg/l。
66.每100ml的沼液水样加入10～15g/l焚烧炉渣。
67.本实施例中，制备沼液水样的过程中，对浆液厌氧发酵后的沼液进行脱水处理，脱
水处理后的固体b进行好氧发酵处理，脱水处理后的清液为沼液水样。
68.优选地，上述沼液为餐厨厌氧沼液。即，餐厨垃圾经过厌氧发酵过后产生的高浓度有机废水。通过上述沼液处理装置及沼液处理方法，不仅使垃圾末端处置产物(焚烧炉渣)得到了资源化利用，也去除沼液中氨氮成分，实现了沼液的处理，既减轻焚烧炉渣填埋的压力，也降低了沼液的水处理成本。
69.当然，本发明实施例提供的沼液处理装置及沼液处理方法，也可以对其他类型的沼液进行处理，在此不做具体限制且均在保护范围之内。
70.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。