一种分离餐厨垃圾沼液中氨氮的方法技术

本发明专利技术公开一种分离餐厨垃圾沼液中氨氮的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将餐厨垃圾沼液进行除渣、气浮除油，得到预处理沼液；S2.将预处理沼液进行微波电解，并过滤，得到除杂沼液；微波电解的阳极为铁铝电极，阴极为钛电极；S3.利用鸟粪石结晶法对除杂沼液进行反应后，得到鸟粪石晶体，过滤，收集鸟粪石晶体和净化沼液；去除氨氮的比例高、餐厨垃圾沼液的净化效果好。净化效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种分离餐厨垃圾沼液中氨氮的方法


[0001]本专利技术涉及环保
，尤其涉及一种分离餐厨垃圾沼液中氨氮的方法。

技术介绍

[0002]餐厨沼液中各污染物含量均较高，例如油脂、还原性有机物污染物、氨氮、悬浮颗粒物等物质含量较高，如果不加以处理将造成二次污染。各技术单独使用在实际应用中的处理效果不理想，很难达到排放要求，尤其是氨氮。
[0003]工业上应用的氨氮处理方法主要有生物法和化学法两大类。生物法脱氮尽管可高效地去除氨氮，但该技术受废水中氨氮的浓度、水温、碳源等诸多因素影响，往往需要严格的运行管理才能达到较好的除氨效果。化学法除氨主要有氨吹脱、折点氯化、鸟粪石沉淀等。鸟粪石结晶法能够将餐厨沼液中的NH
4+
以鸟粪石晶体(MgNH4PO4·
6H2O)的形式沉淀而得以去除，具有操作简单、反应迅速的特点。
[0004]相关技术中，使用鸟粪石结晶法一方面忽略了油脂、还原性有机物污染物、悬浮颗粒物对结晶效果的影响，另一方面，对于生活污水产生的鸟粪石由于污染性较大，不可以用于农业生产中，得到的鸟粪石晶体又会成为新的污染物。因此，需要一种提高氨氮去除率以及环境友好的鸟粪石结晶法。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种分离餐厨垃圾沼液中氨氮的方法，氨氮去除率高、环保无害。
[0006]为达到上述技术目的，本申请采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本申请提供一种分离餐厨垃圾沼液中氨氮的方法，包括以下步骤：
[0008]S1.将餐厨垃圾沼液进行除渣、气浮除油，得到预处理沼液；
[0009]S2.将预处理沼液进行微波电解，并过滤，得到除杂沼液；微波电解的阳极为铁铝电极，阴极为钛电极；
[0010]S3.利用鸟粪石结晶法对除杂沼液进行反应后，得到鸟粪石晶体，过滤，收集鸟粪石晶体和净化沼液。
[0011]优选的，还包括步骤S4.将鸟粪石与氧化钙分散于水溶液中，并进行热解，收集热解得到的氨气。
[0012]优选的，步骤S2中，微波电解的电流密度为100
‑
120A/m2，微波电解的功率为100
‑
200W。
[0013]优选的，步骤S2中，铁铝电极中，铝的质量分数为1
‑
2％。
[0014]优选的，步骤S3的具体工艺如下：在除杂沼液加入磷盐和镁盐，室温反应，得到鸟粪石晶体后，进行过滤，收集鸟粪石晶体和净化沼液。
[0015]优选的，磷盐为Na2HPO4·
12H2O，镁盐为MgHPO4，磷盐和镁盐的摩尔比为1:1。
[0016]优选的，步骤S2及步骤S3中，反应的pH值均为9
‑
10。
[0017]优选的，步骤S4中，热解的温度为70
‑
90℃，热解的时间为1
‑
2h。
[0018]优选的，步骤S4中，在收集氨气之后，还包括用酸调节水溶液的pH值至4
‑
6。
[0019]优选的，酸为盐酸。
[0020]本申请的有益效果如下：
[0021]本方案预处理沼液降低了油脂在处理沼液过程中的阻碍；通过微波电解去除预处理沼液中的悬浮颗粒物以及部分还原性有机物污染物，降低后续鸟粪石结晶的影响，提高氨氮去除率；利用氧化钙对鸟粪石进行水热热解，使得鸟粪石中的铵得以释放，可回收磷盐和镁盐，再次对餐厨垃圾沼液进行循环氨氮去除，提高了原料的利用率，经济效益高。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0023]鸟粪石结晶法是指当沼液中的镁离子、磷酸根离子、铵根离子的浓度积达到鸟粪石的浓度积(Ksp)时，NH4+及PO43
‑
以鸟粪石晶体(即磷酸铵镁，MgNH4PO4
·
6H2O)的形式沉淀而得以除去或回收的方法，但是餐厨废水中的大量悬浮物颗粒以及溶解性有机物会导致鸟粪石结晶法在处理沼液中氨氮时的除氮效率低下，其可能的原因在于悬浮颗粒物会磷酸盐、镁盐进行吸附，从而降低鸟粪石结晶法处理氨氮的效率。
[0024]基于此，创立了本专利技术。
[0025]本申请提供一种分离餐厨垃圾沼液中氨氮的方法，包括以下步骤：
[0026]S1.将餐厨垃圾沼液进行除渣、气浮除油，得到预处理沼液；
[0027]S2.将预处理沼液进行微波电解，并过滤，得到除杂沼液；微波电解的阳极为铁铝电极，阴极为钛电极；
[0028]S3.利用鸟粪石结晶法对除杂沼液进行反应后，得到鸟粪石晶体，过滤，收集鸟粪石晶体和净化沼液。
[0029]本方案预处理沼液降低了油脂在处理沼液过程中的阻碍；通过微波电解去除预处理沼液中的悬浮颗粒物以及部分还原性有机物污染物，降低后续鸟粪石结晶的影响，提高氨氮去除率。
[0030]步骤S1中，可去除较大的残渣等，但是若需通过物理方法例如膜分离去除悬浮颗粒物则成本较高，本方案的步骤S2中，铁铝合金中金属铝在阳极过程中会失去电子变为铝离子；铝离子与预处理沼液中的氢氧根相结合，形成具有吸附能力的氢氧化铝，用于吸附预处理沼液的重金属元素和胶质污染物，并凝聚形成絮凝物，经过滤之后，则可实现去除预处理沼液中悬浮颗粒物及重金属的污染，以此来克服悬浮颗粒物会磷酸盐、镁盐进行吸附的缺陷，从而提高鸟粪石结晶法处理氨氮的效率。
[0031]步骤S4.将鸟粪石与氧化钙分散于水溶液中，并进行热解，收集热解得到的氨气；利用氧化钙对鸟粪石进行水热热解，使得鸟粪石中的铵得以释放，可回收磷盐和镁盐，再次对餐厨垃圾沼液进行循环氨氮去除，提高了原料的利用率，经济效益高。氧化钙分散于水中放热，并与鸟粪石进行反应，得到磷酸钙沉淀和磷酸镁沉淀，同时将鸟粪石中的氨氮脱出形成氨气，氧化钙溶于水为鸟粪石的热解提供了热量来源，节约能量。
[0032]步骤S2中，微波电解的电流密度为100
‑
120A/m2，微波电解的功率为100
‑
200W；步骤S2中，铁铝电极中，铝的质量分数为1
‑
2％。
[0033]步骤S3的具体工艺如下：在除杂沼液加入磷盐和镁盐，室温反应，得到鸟粪石晶体后，进行过滤，收集鸟粪石晶体和净化沼液；磷盐为Na2HPO4·
12H2O，镁盐为MgHPO4，磷盐和镁盐的摩尔比为1:1，避免磷盐、镁盐过量，产生二次污染。
[0034]步骤S2及步骤S3中，反应的pH值均为9
‑
10。
[0035]步骤S4中，热解的温度为70
‑
90℃，热解的时间为1
‑
2h。
[0036]步骤S4中，在收集氨气之后，还包括用酸调节水溶液的pH值至4
‑
6。
[0037]酸为硫酸，盐酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分离餐厨垃圾沼液中氨氮的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将餐厨垃圾沼液进行除渣、气浮除油，得到预处理沼液；S2.将所述预处理沼液进行微波电解，并过滤，得到除杂沼液；所述微波电解的阳极为铁铝电极，阴极为钛电极；S3.利用鸟粪石结晶法对所述除杂沼液进行反应后，得到鸟粪石晶体，过滤，收集鸟粪石晶体和净化沼液。2.根据权利要求1所述的分离餐厨垃圾沼液中氨氮的方法，其特征在于，还包括，步骤S4.将所述鸟粪石与氧化钙分散于水溶液中，并进行热解，收集热解得到的氨气。3.根据权利要求1所述的分离餐厨垃圾沼液中氨氮的方法，其特征在于，步骤S2中，所述微波电解的电流密度为100
‑
120A/m2，微波电解的功率为100
‑
200W。4.根据权利要求1所述的分离餐厨垃圾沼液中氨氮的方法，其特征在于，步骤S2中，所述铁铝电极中，铝的质量分数为1
‑
2％。5.根据权利要求1所述的分离餐厨垃圾沼液中氨氮的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：金国承，邓金华，李霞，邓天成，刘若兰，黄莹，
申请(专利权)人：武汉碳环生态有限公司，
类型：发明
国别省市：