CN216472496U

CN216472496U - 高速活性制肥工艺水溶液资源化处理***

Info

Publication number: CN216472496U
Application number: CN202120268405.9U
Authority: CN
Inventors: 张传友; 孙倩; 黄地
Original assignee: Nanjing Canyoujia Environmental Technology Co ltd
Current assignee: Nanjing Canyoujia Environmental Technology Co ltd
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2031-01-29

Abstract

本发明公开了一种高速活性制肥工艺水溶液资源化处理***，包括沉淀单元、固液分离单元、过滤单元及膜浓缩单元；沉淀单元及过滤单元分离所得固形物经固液分离单元分离后所得固形物作为固态碳肥料，所得液体回到沉淀单元；膜浓缩单元所得浓缩液作为水溶性有机叶面肥母液及有机冲施肥母液，所得透过液回到HiSAP装置前端进料口配水，从而实现高速活性制肥工艺水溶液的高价值资源化利用，节约水资源，达到零排放目标。

Description

高速活性制肥工艺水溶液资源化处理***

技术领域

本发明涉及废弃物处理技术领域，具体涉及一种高速活性制肥工艺水溶液资源化处理***。

背景技术

HiSAP技术(即High-Rate Stabilization and Activation Processes)，又称“高速活性制肥法”，在高温髙压反应釜中将有机固废利用水或空气中的氧进行活性氧生成及快速氧化反应，约二小时内将各类有机废弃物转化为有机肥。该工艺可实现一般固体废弃物处理的零排放目标，完成固体废弃物处理的三大宗旨，减量化、无害化，及完全资源化。

HiSAP技术脱水处理工序产生的水溶液因含有大量的腐植酸及作物需要的营养物质，可制成腐植酸水溶肥及叶面肥，具有极高的利用价值，但现有HiSAP技术只是在出料时做一个简单的固液分离，分离出少量可利用的固态物质作为有机碳肥，大部分可溶性有机活性物质未能被资源化利用，究其原因为HiSAP技术处理后各批次水溶液中含有的有机物的主要成分不同，有机物含量偏低，难以均衡利用。另外，现有HiSAP技术在前端进料时配成浆液需要使用大量新鲜水作为反应液配料，消耗大量的水资源。

发明内容

为解决现有“高速活性制肥法”技术处理后水溶液有机物含量低、含水量高，远程运输困难，难以资源化利用及现有“高速活性制肥法”技术进料配浆时需要使用新鲜水作为反应液配料，要消耗大量的水资源的技术问题，本发明提供一种高速活性制肥工艺水溶液资源化处理***，可实现高速活性制肥工艺水溶液高倍浓缩的高价值资源化利用，且通过本方法分离出的淡液可以作为HiSAP技术前端进料的配浆水，实现HiSAP工艺的用水内循环平衡，真正达到零排放目标，同时减少新鲜水用量。

本发明采用的技术方案是：

一种高速活性制肥工艺水溶液资源化处理***，包括沉淀单元、固液分离单元、过滤单元及膜浓缩单元；

沉淀单元包括沉淀池、中间水池、刮吸泥机、吸泥泵及增压水泵，沉淀池用于高速活性制肥工艺水溶液的沉降分离；刮吸泥机设于沉淀池上方，用于收集沉淀池表面漂浮物及沉淀池底部沉降物；吸泥泵设于沉淀池底部与刮吸泥机连接用于将刮吸泥机收集的固形物输送至固液分离单元；中间水池进口通过管道与沉淀池出水口连接，中间水池出口通过管道与增压水泵进口连接，增压水泵用于将沉淀池中水溶液输送至过滤单元；

过滤单元包括滤网式高效过滤器及袋式过滤器，滤网式高效过滤器进口通过管道与增压水泵出口连接，滤网式高效过滤器出水口通过管道与袋式过滤器进水口连接，袋式过滤器出水口通过管道与膜浓缩单元连接；

固液分离单元包括固液分离机，固液分离机进口通过管道与吸泥泵出口连接，固液分离机滤液出口通过管道与沉淀池进口连接；

膜浓缩单元包括超滤膜过滤装置、反渗透膜过滤装置、有机冲施肥母液储罐、有机叶面肥母液储罐及HiSAP配水罐，超滤膜过滤装置的原液进口通过管道与袋式过滤器出水口连接，超滤膜过滤装置的透过液出口通过管道与反渗透膜过滤装置的原液进口连接，反渗透膜过滤装置的透过液出口通过管道与HiSAP配水罐连接，超滤膜过滤装置的浓缩液出口通过管道与有机冲施肥母液储罐连接，反渗透膜过滤装置的浓缩液出口通过管道与有机叶面肥母液储罐连接。

进一步地，过滤单元还包括反洗水罐及反洗泵，反洗水罐出口通过管道与反洗泵进口连接，反洗泵出口通过管道与滤网式高效过滤器出水口连接，滤网式高效过滤器进水口通过管道分别与增加泵进口及固液分离机进口连接，滤网式高效过滤器的进水管道及出水管道上均设置有切换阀。

进一步地，滤网式高效过滤器的过滤精度为50～100微米。

进一步地，袋式过滤器的过滤精度为10～20微米。

进一步地，超滤膜过滤装置的膜孔径为0.03～0.05微米。

进一步地，反渗透膜过滤装置的膜孔径为0.1～0.7纳米，过滤压力为2.5～3.5MPa。

进一步地，反渗透膜过滤装置的膜孔径为0.1～0.7纳米，过滤压力为7.5～9.0MPa。

进一步地，反渗透膜过滤装置由两级反渗透膜处理装置串联组成，第一级反渗透膜处理装置的原液进口通过管道与超滤膜过滤装置的透过液出口连接，第一级反渗透膜过滤装置的透过液出口通过管道与第二级反渗透膜过滤装置的原液进口连接，第二级反渗透膜过滤装置的透过液出口通过管道与HiSAP配水罐连接，第一级反渗透膜过滤装置的浓缩液出口通过管道与第二级反渗透膜过滤装置的浓缩液出口汇合后与有机叶面肥母液储罐连接；第一、第二级反渗透膜的膜孔径均为0.1～0.7纳米，过滤压力均为2.5～3.5MPa。

本发明的有益效果：

1、通过预处理和膜分离方式可将“高速活性制肥法”技术处理后水溶液有机物含量浓缩到5～10倍，浓缩后的浓液可分别作为有机冲施肥母液和水溶性有机叶面肥母液使用，透过液回到HiSAP装置前端进料口配水；解决了现有“高速活性制肥法”技术处理后水溶液有机物浓度低，远程运输困难，难以资源化利用及现有“高速活性制肥法”技术进料配浆时需要使用新鲜水作为反应液配料，要消耗大量的水资源的技术问题。

2、通过本发明获取了固态碳肥料、含固态碳肥的有机冲施肥和高端水溶性有机叶面肥，经分离浓缩后获取多种类高附加值肥料，并易于运输，减少运输费用；最终淡液直接回用制浆配液，资源化利用、不产生二次污染，实现零排放。

附图说明

图1是本发明的高速活性制肥工艺水溶液资源化处理***的结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

参阅图1，本实施例提供一种高速活性制肥工艺水溶液资源化处理***，包括沉淀单元、固液分离单元、过滤单元及膜浓缩单元；

沉淀单元包括高速活性制肥工艺水溶液储存池11、沉淀池12、刮吸泥机13、吸泥泵14、中间水池15及增压水泵16，沉淀池12进口通过管道与高速活性制肥工艺水溶液储存池11 出口连接，用于高速活性制肥工艺水溶液的沉降分离；刮吸泥机13设于沉淀池12上方，用于收集沉淀池表面漂浮物及沉淀池底部沉降物；吸泥泵14设于沉淀池底部与刮吸泥机13的泥斗连接用于将刮吸泥机收集的固形物输送至固液分离单元；中间水池15进口通过管道与沉淀池12出水口连接，中间水池15出口通过管道与增压水泵16进口连接，增压水泵16用于将沉淀池12中水溶液输送至过滤单元；优选沉淀池12为气浮式沉淀池，其进水槽内底部设有搅拌器，进水槽下端设置进气口，上端设置压滤水进口，顶部设置有机水进口。

过滤单元包括滤网式高效过滤器21、反洗水罐22、反洗泵23及袋式过滤器24，滤网式高效过滤器21进口通过进口三通管分别连接第一管道及第二管道，第一管道与增压水泵16 出口连接，第二管道与固液分离机31进口连接；高效过滤器21出口通过出口三通管分别连接第三管道及第四管道，第三管道与袋式过滤器进水口连接，第四管道与反洗泵23出口连接，第一、第二、第三及第四管道上均设置有切换阀，当滤网式高效过滤器21的过滤压力较高时通过切换阀切换到反洗***进行反洗，反洗水通过反洗泵23输送至固液分离单元。袋式过滤器24出水口通过管道与膜浓缩单元连接。

固液分离单元包括固液分离机31及集水池32，集水池32进口通过三通管连接第四管道及第五管道，第四管道通过阀门与滤网式高效过滤器21的进口连接，第五管道与吸泥泵14 的出口连接；固液分离机31的滤液出口通过管道与沉淀池12的进液口连接。固液分离机31 用于分离沉淀单元及过滤单元产生的固形物，分离所得固形物作为固态碳肥料，分离所得液体重新回到沉淀池进行沉降分离，无污染物排放。

膜浓缩单元包括超滤膜过滤装置41、反渗透膜过滤装置42、有机冲施肥母液储罐43、有机叶面肥母液储罐44及HiSAP配水罐45，超滤膜过滤装置41的原液进口通过管道与袋式过滤器24的出水口连接，超滤膜过滤装置41的透过液出口通过管道与反渗透膜过滤装置42 的原液进口连接，反渗透膜过滤装置42的透过液出口通过管道与HiSAP配水罐45连接，超滤膜过滤装置41的浓缩液出口通过管道与有机冲施肥母液储罐43连接，反渗透膜过滤装置 42的浓缩液出口通过管道与有机叶面肥母液储罐44连接。

使用本实施例的处理***处理HiSAP水溶液，其方法包括以下步骤：

(1)HiSAP水溶液以2M³/h的流量进入沉淀池，漂浮物及沉淀物通过刮吸泥机收集后经吸泥泵输送至固液分离机进行固液分离，固液分离所得固形物作为有机固态碳肥，所得液体回到沉淀池；沉淀池沉淀分离约0.5小时后出水，得含固量小于3％的稳定水溶液；所述沉淀池的表面水力负荷为0.75～1m3/㎡·h；

(2)将步骤(1)所得稳定水溶液通过增压水泵输送到滤网式高效过滤器进行过滤分离，去除大颗粒悬浮物，过滤所得水溶液输送至中间水池；滤网式高效过滤器的过滤精度为50～ 100微米；

(3)将中间水池的水溶液通过增压水泵输送至袋式过滤器，进一步过滤去除较小颗粒的悬浮物、胶体及颗粒状机械杂质，得膜过滤原液，过滤物与步骤(1)所得固形物一同作为有机固态碳肥；袋式过滤器的过滤精度为10～20微米；

(4)使步骤(3)所得膜过滤原液通过超滤膜过滤装置去除水溶液中的0.03～0.05微米的颗粒形杂质及胶体，超滤膜过滤装置所得浓缩液进入有机冲施肥母液储罐作为有机冲施肥，超滤膜过滤装置所得透过液进入反渗透膜过滤装置继续浓缩分离；超滤膜处理装置的膜孔径为0.03～0.05微米；

(5)反渗透膜过滤装置去除水溶液中的0.1～0.7纳米的颗粒形杂质及胶体，所得浓缩液进入有机叶面肥母液储罐作为水溶性有机叶面肥母液，所得透过液进入HiSAP配水罐作为 HiSAP装置前端进料口配水；反渗透膜处理装置的膜孔径为0.1～0.7纳米，过滤压力为2.5MPa。

取各级膜处理装置所得浓缩液及透过液进行分析，分析结果见表1。

表1

实施例2

实施例2的结构与实施例1基本相同，不同之处仅在于反渗透膜过滤装置为高压反渗透，高压反渗透膜的膜孔径为0.1～0.7纳米，过滤压力为7.5～9.0MPa。

采用实施例2的***处理HiSAP水溶液可以达到较实施例1更好的效果，可以处理氮、磷、钾、有机质含量较高的水溶液。采用实施例2的***进行HiSAP水溶液处理的效果见下表。

表2

实施例3

实施例3的结构与实施例1基本相同，不同之处仅在于反渗透膜过滤装置由两级反渗透膜处理装置串联组成，第一级反渗透膜处理装置的原液进口通过管道与超滤膜过滤装置的透过液出口连接，第一级反渗透膜过滤装置的透过液出口通过管道与第二级反渗透膜过滤装置的原液进口连接，第二级反渗透膜过滤装置的透过液出口通过管道与HiSAP配水罐连接，第一级反渗透膜过滤装置的浓缩液出口通过管道与第二级反渗透膜过滤装置的浓缩液出口汇合后与有机叶面肥母液储罐连接；第一、第二级反渗透膜的膜孔径均为0.1～0.7纳米，过滤压力均为2.5～3.5MPa。

采用实施例3的***处理HiSAP水溶液可以达到与实施例2相当的效果，可以处理氮、磷、钾、有机质含量较高的水溶液。采用实施例3的***进行HiSAP水溶液处理的效果见下表。

表3

通过以上实施例可以看出，本发明通过利用膜的选择透过特性，将HiSAP水溶液沼液中氮、磷、钾营养物质及有机质与水分离，从而实现营养成分的浓缩,浓缩液的浓缩倍率可达到 5～10倍，不同批次的浓缩液经混合均衡性质后可用于制成腐植酸水溶肥及叶面肥，透过液可作为HiSAP前端进料配水；分离出的固态杂质作为固态碳肥料，从而实现高速活性制肥工艺水溶液的高价值资源化利用，节约水资源，达到零排放的目标。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种高速活性制肥工艺水溶液资源化处理***，其特征在于，包括沉淀单元、固液分离单元、过滤单元及膜浓缩单元；

2.根据权利要求1所述的高速活性制肥工艺水溶液资源化处理***，其特征在于，过滤单元还包括反洗水罐及反洗泵，反洗水罐出口通过管道与反洗泵进口连接，反洗泵出口通过管道与滤网式高效过滤器出水口连接，滤网式高效过滤器进水口通过管道分别与增加泵进口及固液分离机进口连接，滤网式高效过滤器的进水管道及出水管道上均设置有切换阀。

3.根据权利要求1所述的高速活性制肥工艺水溶液资源化处理***，其特征在于，滤网式高效过滤器的过滤精度为50～100微米。

4.根据权利要求1所述的高速活性制肥工艺水溶液资源化处理***，其特征在于，袋式过滤器的过滤精度为10～20微米。

5.根据权利要求1所述的高速活性制肥工艺水溶液资源化处理***，其特征在于，超滤膜过滤装置的膜孔径为0.03～0.05微米。

6.根据权利要求1或5所述的高速活性制肥工艺水溶液资源化处理***，其特征在于，反渗透膜过滤装置的膜孔径为0.1～0.7纳米，过滤压力为2.5～3.5MPa。

7.根据权利要求1或5所述的高速活性制肥工艺水溶液资源化处理***，其特征在于，反渗透膜过滤装置的膜孔径为0.1～0.7纳米，过滤压力为7.5～9.0MPa。

8.根据权利要求1或5所述的高速活性制肥工艺水溶液资源化处理***，其特征在于，反渗透膜过滤装置由两级反渗透膜处理装置串联组成，第一级反渗透膜处理装置的原液进口通过管道与超滤膜过滤装置的透过液出口连接，第一级反渗透膜过滤装置的透过液出口通过管道与第二级反渗透膜过滤装置的原液进口连接，第二级反渗透膜过滤装置的透过液出口通过管道与HiSAP配水罐连接，第一级反渗透膜过滤装置的浓缩液出口通过管道与第二级反渗透膜过滤装置的浓缩液出口汇合后与有机叶面肥母液储罐连接；第一、第二级反渗透膜的膜孔径均为0.1～0.7纳米，过滤压力均为2.5～3.5MPa。