一种用于垃圾渗滤液中氨氮回收的两级膜蒸馏装置制造方法及图纸

本发明专利技术具体涉及一种用于垃圾渗滤液中氨氮回收的两级膜蒸馏装置，包括原液池、膜蒸馏组件、中间循环水箱、回收池、第一进水管、第一出水管、第一循环水泵、加热恒温槽、第一pH调节器、第二进水管、第二出水管、第二循环水泵、第一低温恒温槽、第二pH调节器、第三进水管、第三出水管、第三循环水泵、第二低温恒温槽、pH监测器，膜蒸馏组件包括第一水流通道、第二水流通道、第三水流通道，第一水流通道和第二水流通道之间设有第一疏水微孔膜，第二水流通道和第三水流通道之间设有第二疏水微孔膜。本发明专利技术能够浓缩和纯化垃圾渗滤液中的氨氮，同步实现垃圾渗滤液中污染物截留、出水水质提升和氨氮的高浓度回收与利用，具有显著的工程价值。

【技术实现步骤摘要】
一种用于垃圾渗滤液中氨氮回收的两级膜蒸馏装置
本专利技术涉及污水物理化学处理
，具体涉及一种用于垃圾渗滤液中氨氮回收的两级膜蒸馏装置。
技术介绍
垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入垃圾填埋场的雨雪水及其他水分，扣除垃圾层、覆土层的饱和持水量，并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度的有机废水。垃圾渗滤液具有不同于一般城市污水的特点：BOD5和COD浓度高、金属含量较高、水质水量变化大、氨氮的含量较高、微生物营养元素比例失调等。垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，若不加处理而直接排入环境，会造成严重的环境污染。废水的氨回收是废水高附加值开发处理的重要途径。垃圾渗滤液中氨氮的浓度在200-3000mg/L，具有很高的回收价值。现有技术中废水的氮回收主要包括以下方法：鸟粪石沉淀法、膜浓缩法、吸附/解吸法、生物吸收法。然而，上述氮回收的方法普遍存在回收率低、产品纯度低、操作复杂以及运行成本高等缺点。膜蒸馏(MD)是基于气液平衡及热传质原理的热驱动过程，以疏水微孔膜为介质，在膜两侧蒸汽压差的推动下，进水中的挥发性组分以蒸汽形式透过膜孔，在膜的低温侧冷凝为液态，而非挥发性组分则留在热侧进料液中，从而达到分离并去除污染物的目的。膜蒸馏技术应用于污水处理过程的优点在于：(1)膜蒸馏浓缩过程在常压下进行，设备简单，操作方便；(2)在非挥发性水溶液的膜蒸馏过程中，仅有水蒸气能透过疏水膜孔，因此出水水质好；(3)与反渗透相比，盐浓度以及浓差极化对膜蒸馏影响较小，因此可以处理含有高浓度无机盐的溶液，甚至可以将溶液浓缩到饱和状态；(4)膜蒸馏工艺设备简单、操作方便，且膜蒸馏具有分离效率高、低结垢倾向、潜在能耗低等优点。传统的单级膜蒸馏反应器可以实现废水中氨氮的回收，但回收的氨氮浓度和纯度一般较低，且受进水pH值与碱度的影响大，从而限制了后续资源化利用与附加值开发。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是：提供一种用于垃圾渗滤液中氨氮回收的两级膜蒸馏装置，通过该装置可以浓缩和纯化垃圾渗滤液中的氨氮，同步实现垃圾渗滤液中污染物截留、出水水质提升和氨氮的高浓度回收与利用。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于垃圾渗滤液中氨氮回收的两级膜蒸馏装置，包括原液池、膜蒸馏组件、中间循环水箱、回收池；膜蒸馏组件包括从上往下依次设置的第一水流通道、第二水流通道、第三水流通道，第一水流通道和第二水流通道之间设有第一疏水微孔膜，第二水流通道和第三水流通道之间设有第二疏水微孔膜；原液池通过第一进水管与第一水流通道的进水口连接，原液池通过第一出水管与第一水流通道的出水口连接，第一进水管上沿着水流方向依次设有第一循环水泵、加热恒温槽、第一pH调节器；中间循环水箱通过第二进水管与第二水流通道的进水口连接，中间循环水箱通过第二出水管与第二水流通道的出水口连接，第二进水管上沿着水流方向依次设有第二循环水泵、第一低温恒温槽、第二pH调节器；回收池通过第三进水管与第三水流通道的进水口连接，回收池通过第三出水管与第三水流通道的出水口连接，第三进水管上沿着水流方向依次设有第三循环水泵、第二低温恒温槽、pH监测器。进一步的，第一进水管上还设有第一流速计和第一压力表，第一流速计位于加热恒温槽与第一pH调节器之间，第一压力表位于第一pH调节器与第一水流通道的进水口之间；第二进水管上还设有第二流速计和第二压力表，第二流速计位于第一低温恒温槽与第二pH调节器之间，第二压力表位于第二pH调节器与第二流速计之间；第三进水管上还设有第三流速计和第三压力表，第三流速计位于第二低温恒温槽与pH监测器之间，第三压力表位于pH监测器与第三水流通道的进水口之间。进一步的，该装置还包括电导率仪和工业电脑，原液池内设有第一电导率传感器，中间循环水箱内设有第二电导率传感器，回收池内设有第三电导率传感器，第一电导率传感器、第二电导率传感器和第三电导率传感器分别通过电路与电导率仪连接，电导率仪通过电路与工业电脑连接。进一步的，第一疏水微孔膜和第二疏水微孔膜均为聚四氟乙烯疏水微孔膜。进一步的，聚四氟乙烯疏水微孔膜的孔径为100～500nm。进一步的，第一水流通道、第二水流通道和第三水流通道的通道高度为3～5mm，第一水流通道、第二水流通道和第三水流通道中的流速为0.3～1.0m/s。进一步的，第一水流通道中的液体的温度为60～80℃，第二水流通道中的液体的温度为30～50℃，第三水流通道中的液体的温度为10～20℃。进一步的，加热恒温槽、第一低温恒温槽和第二低温恒温槽内均设有液位控制器、温度传感器和pH传感器。总的说来，本专利技术具有如下优点：一、本专利技术通过在膜蒸馏组件中设置三个水流通道，相邻的两个水流通道之间设置疏水微孔膜，可以实现两级膜蒸馏，第一级膜蒸馏能够实现对水中非挥发性物质的截留以及氨的渗透，第二级膜蒸馏能够实现对水中氨氮的高浓度浓缩与回收。二、本专利技术利用膜蒸馏本身的优点，能够浓缩和纯化垃圾渗滤液中的氨氮，同步实现垃圾渗滤液中污染物截留、出水水质提升和氨氮的高浓度回收与利用，具有显著的工程价值。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。其中：1为原液池，2为膜蒸馏组件，2-1为第一水流通道，2-2为第二水流通道，2-3为第三水流通道，2-4为第一疏水微孔膜，2-5为第二疏水微孔膜，3为中间循环水箱，4为回收池，5为第一进水管，6为第一出水管，7为第一循环水泵，8为加热恒温槽，9为第一pH调节器，10为第二进水管，11为第二出水管，12为第二循环水泵，13为第一低温恒温槽，14为第二pH调节器，15为第三进水管，16为第三出水管，17为第三循环水泵，18为第二低温恒温槽，19为pH监测器，20为第一流速计，21为第一压力表，22为第二流速计，23为第二压力表，24为第三流速计，25为第三压力表，26为电导率仪，27为工业电脑，28为第一电导率传感器，29为第二电导率传感器，30为第三电导率传感器。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式来对本专利技术做进一步详细的说明。如图1所示，一种用于垃圾渗滤液中氨氮回收的两级膜蒸馏装置，包括原液池、膜蒸馏组件、中间循环水箱、回收池；膜蒸馏组件包括从上往下依次设置的第一水流通道、第二水流通道、第三水流通道，第一水流通道和第二水流通道之间设有第一疏水微孔膜，第二水流通道和第三水流通道之间设有第二疏水微孔膜；原液池通过第一进水管与第一水流通道的进水口连接，原液池通过第一出水管与第一水流通道的出水口连接，原液池、第一进水管、第一水流通道、第一出水管形成第一循环回路，第一进水管上沿着水流方向依次设有第一循环水泵、加热恒温槽、第一pH调节器；中间循环水箱通过第二进水管与第二水流通道的进水口连接，中间循环水箱通过第二出水管与第二水流通道的出水口连接，中间循环水箱、第二进水管、第二水流通道、第二出水管形成第二循环回路，第二进水管上沿着水流方向依次设有第二循环水泵、第一低温恒温槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于垃圾渗滤液中氨氮回收的两级膜蒸馏装置，其特征在于：包括原液池、膜蒸馏组件、中间循环水箱、回收池；膜蒸馏组件包括从上往下依次设置的第一水流通道、第二水流通道、第三水流通道，第一水流通道和第二水流通道之间设有第一疏水微孔膜，第二水流通道和第三水流通道之间设有第二疏水微孔膜；原液池通过第一进水管与第一水流通道的进水口连接，原液池通过第一出水管与第一水流通道的出水口连接，第一进水管上沿着水流方向依次设有第一循环水泵、加热恒温槽、第一pH调节器；中间循环水箱通过第二进水管与第二水流通道的进水口连接，中间循环水箱通过第二出水管与第二水流通道的出水口连接，第二进水管上沿着水流方向依次设有第二循环水泵、第一低温恒温槽、第二pH调节器；回收池通过第三进水管与第三水流通道的进水口连接，回收池通过第三出水管与第三水流通道的出水口连接，第三进水管上沿着水流方向依次设有第三循环水泵、第二低温恒温槽、pH监测器。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于垃圾渗滤液中氨氮回收的两级膜蒸馏装置，其特征在于：包括原液池、膜蒸馏组件、中间循环水箱、回收池；膜蒸馏组件包括从上往下依次设置的第一水流通道、第二水流通道、第三水流通道，第一水流通道和第二水流通道之间设有第一疏水微孔膜，第二水流通道和第三水流通道之间设有第二疏水微孔膜；原液池通过第一进水管与第一水流通道的进水口连接，原液池通过第一出水管与第一水流通道的出水口连接，第一进水管上沿着水流方向依次设有第一循环水泵、加热恒温槽、第一pH调节器；中间循环水箱通过第二进水管与第二水流通道的进水口连接，中间循环水箱通过第二出水管与第二水流通道的出水口连接，第二进水管上沿着水流方向依次设有第二循环水泵、第一低温恒温槽、第二pH调节器；回收池通过第三进水管与第三水流通道的进水口连接，回收池通过第三出水管与第三水流通道的出水口连接，第三进水管上沿着水流方向依次设有第三循环水泵、第二低温恒温槽、pH监测器。


2.根据权利要求1所述的一种用于垃圾渗滤液中氨氮回收的两级膜蒸馏装置，其特征在于：第一进水管上还设有第一流速计和第一压力表，第一流速计位于加热恒温槽与第一pH调节器之间，第一压力表位于第一pH调节器与第一水流通道的进水口之间；第二进水管上还设有第二流速计和第二压力表，第二流速计位于第一低温恒温槽与第二pH调节器之间，第二压力表位于第二pH调节器与第二流速计之间；第三进水管上还设有第三流速计和第三压力表，第三流速计位于第二低温恒温槽与pH监测器之间，第三压力表位于pH监测器与第三水流通道的进水口之...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿芳术，刘沁森，余华荣，叶林雄，荣宏伟，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东;44