随着畜禽养殖业的集约化、规模化发展,我国大中型沼气工程数量迅速增长,随之而来的是沼液产生量大、氮磷含量高等问题,需要发展沼液处理及应用技术,避免沼液排放造成的环境污染。本文以沼液氨吹脱技术为基础,着重研究了沼液中氨氮的脱除及吹脱后的沼液利用及处理问题。(1)对氨吹脱工艺进行了研究。考察了吹脱体积、过程温度、吹脱速率三个变量对于沼液中氨氮脱除效果及沼液本身的影响。在不同吹脱体积条件下,氨氮脱除效率均随吹脱温度及吹脱速率的增加而增加,但是吹脱温度对于不同吹脱体积条件下氨吹脱的影响不同。当吹脱体积增加至30L、50L时,55℃、800L/h条件下吹脱24h,最终去除率仅为56.7%、57.7%,吹脱温度提升至75℃时,30L、50L吹脱体积最高去除率分别达到88.1%、91.2%。不同体积相同吹脱条件下对于沼液的浓缩、COD值、p H的影响均不同,低体积条件下吹脱后的沼液浓缩率、COD、p H值较高。(2)针对万头猪场的沼气工程,设计了日处理200t沼液的氨吹脱方案并进行经济性分析。计算了200t沼液达到85%的氨氮脱除时的运行成本,通过先前的试验数据建立的动力学模型预测的吹脱参数,对设计的氨吹脱方案进行运行成本分析时发现,日处理200t沼液的成本为2062.3RMB,折合10.3RMB/t,其中,吹脱塔内沼液的加热费用占总成本的86.4%,酸吸收分别占总共成本11.1%,与此同时,处理200t沼液,85%氨氮去除率后最后所得硫酸铵的量约为9.18t。(3)脱氮沼液回用至以猪粪为底物的厌氧消化系统时发现,脱氮沼液回用时会减少产气量、降解率。吹脱沼液回用时可利用稻壳生物炭及废弃铁屑进行优化,结果表明:稻壳生物炭及废弃铁屑添加显著提高了吹脱沼液回用时的产气量,添加废弃铁屑得到了最高累计产气量292.6 ml/TS*g(9g/L),提高了33.5%,甲烷累积产量为对照组的1.5倍,9g/L生物炭的添加后提高了20.7%。(4)脱氮沼液可通过陶瓷膜过滤系统进行再次浓缩。经过生物炭和PAC预处理后沼液中的氨氮浓度再次降低,但是PAC对于氨氮的降低效果并不显著,经生物炭5g/L吸附后,沼液中的氨氮浓度降低为66.1mg/L,去除率64.08%。PAC对于沼液中总磷的去除效果可达到为81%,生物炭对于总磷的去除效果较差。生物炭对于沼液中悬浮物及浊度的去除效果较差,导致膜过滤时的膜通量较低,生物炭和PAC联合预处理可对沼液中各指标进行综合去除的同时保证了膜过滤时的膜通量。吹脱沼液经生物炭和PAC联合预处理再通过陶瓷膜过滤时,COD去除率和浊度去除率达到81%、96%。