[发明专利]一种畜禽沼液处理系统及处理方法

说明书

本发明提供畜禽沼液处理系统及处理方法，该处理系统包括沼液预处理单元、吹脱单元、吸收单元、控制模块以及操作显示模块，沼液预处理单元包括储液容器、pH值调节装置和加热装置；吹脱单元包括吹脱塔、曝气装置；吸收单元包括吸收罐和中和罐。该处理系统具有操作灵活、占地小、低成本和高效益的优点。在一定的温度、气液比和pH下，采用本发明的处理系统可以实现较好的去除畜禽沼液中氨氮的效果，其处理效率高、处理效果好，并且能够回收得到高附加值的硫酸铵产品。

技术领域

本发明属于污水处理领域，尤其涉及一种畜禽沼液处理系统及处理方法。

背景技术

每年大量产生的畜禽粪污给我国的生态环境带来巨大的压力，利用厌氧发酵生产沼气是实现畜禽粪污资源化利用的最有效手段，但生产沼气的同时还有大量的沼渣沼液等残余物产生。由于沼渣和沼液产生量大集中，农田利用受阻，需要经过处理后达标排放。沼液含有一定量的无机物、有机物和沉淀物等污染物，是一种复杂的混合物，经厌氧发酵后，具有NH₃-N浓度高，C/N低，且BOD₅/COD低，可生化性较差的特性，属于高浓度的有机废水，如何对沼液进行深度处理，是解决畜禽粪污问题的关键。

吹脱的基本原理是气液相平衡和传质速度理论。在气液两相系统中，溶质气体在气相中的分压与该气体在液相中的浓度成正比。当该组分气体分压低于溶液中该组分浓度对应的气相平衡分压时，溶质组分会产生从液相到气相的传质，传质速度取决于组分的平衡分压和气相分压的差值。吹脱是以空气作为载体通入废水中，在碱性条件下使气水充分接触，利用废水中氨氮的实际浓度与平衡浓度的差异，气相中氨气浓度始终低于此条件下的平衡浓度，废水中溶解的氨可以不断越过气液界面进入气相，从而达到脱除氨氮的目的。鉴于以上背景和理论，需要研发一套低成本、高效益的去除畜禽粪污厌氧发酵沼液中氨氮的吹脱装置和方法。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种畜禽沼液处理系统，该处理系统包括沼液预处理单元、吹脱单元和吸收单元；

沼液预处理单元包括储液容器、pH值调节装置和加热装置，述pH值调节装置和加热装置分别用于对储液容器中的沼液进行pH值调节和加热；储液容器材质为不锈钢。

吹脱单元包括吹脱塔、曝气装置，吹脱塔顶部设置有排气口，排气口下方是喷淋头，喷淋头与储液容器联通；吹脱塔内部装填填料，吹脱塔底部设置有曝气头，曝气头与曝气装置联通；吹脱塔底部通过回液管路与储液容器连接；吹脱塔气密性良好，高径比10：1，吹脱塔材质为有机玻璃。

吸收单元包括吸收罐和中和罐，排气口排出的尾气依次通过吸收罐和中和罐。

进一步的，沼液预处理单元还包括设置在所述储液容器内的pH传感器和温度探头；喷淋头与储液容器之间设置有进液泵和液体流量计；曝气头与曝气装置之间设置有气体流量计；处理系统还包括控制模块和操作显示模块，操作显示模块包括操作区和显示区，操作区包括曝气流速调节区、进液流速调节区、温度设定区、pH值调节装置开关、曝气装置开关、进液泵开关、总电源开关；曝气流速调节区和曝气装置开关与所述曝气装置电连接，进液流速调节区和进液泵开关与进液泵电连接；pH值调节装置开关与pH值调节装置电连接；温度设定区与控制模块电连接；总电源开关用于控制整个处理系统的供电；控制模块用于接受pH传感器、温度探头、液体流量计、气体流量计采集的数据并将其显示在所述操作显示模块的显示区，加热装置与控制模块连接，控制模块接收温度探头采集的数据与温度设定区预设的温度进行比较后向加热装置发出控制指令，以调节加热温度与预设温度保持一致。所述控制模块为PLC；总电源开关含漏电保护开关。可并列排放三套独立的沼液预处理单元、吹脱单元和吸收单元，通过同一控制模块和操作显示模块统一控制。

进一步的，储液容器内还设置有搅拌器；操作区对应设置有与搅拌器电连接的搅拌器频率调节区和搅拌器开关；pH值调节装置包括加药泵、碱液罐，加药泵一端连接储液容器，另一端连接碱液罐；pH值调节装置开关与加药泵电连接。