本实用新型专利技术涉及一种内循环流化床的颗粒磷回收装置，包括外部筒体、收水导流筒、循环回流管及推流循环组件，外部筒体由顺序连接的上部直筒、中部锥筒及底部封头组成，上部直筒外部设置出水槽；收水导流筒位于外部筒体内部中轴线上，由导流筒和收水筒组成；循环回流管由导流直管和进水管组成，导流直管竖直设置，其上端伸入到导流筒内部，下端靠近底部封头，进水管贯穿中部锥筒，并与导流直管连通；推流循环组件包括伸入到导流直管内部的搅拌轴、设置在搅拌轴上的推流叶轮及带动搅拌轴带动的变频电机。与现有技术相比，本装置可以实现反应、回流、颗粒生长、自动筛选、鸟粪石出料、沉淀和排水一体化，设备紧凑、节省占地面积和减少投资。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种内循环流化床的颗粒磷回收装置，属于含磷废(污)水处理及磷资源回收装置。
技术介绍
2007年无锡太湖出现了蓝藻爆发事件造成地表水水质恶化、严重威胁当地的饮用水安全并造成恶劣社会影响等后果，其主因是企业废水、城市废水处理厂尾水等排放中N、P的超标排放。在我国，工农业中大量的各种含磷原料开发利用，大部分磷元素通过各种途径进入水体环境造成污染，据统计每年磷直接或间接进入水体环境高达一百多万吨。与此同时，磷矿已经于2010年被我国国土资源部列为不能保证需求的矿种之一，在已探明的储量中高品位矿仅能开采10?15年。因此，磷的可持续利用问题已严峻地摆在了我们面前，从生产、生活中的各个环节实现磷的人工再循环利用，已成为资源与环境管理方面的热点问题。以鸟粪石颗粒结晶技术处理回收废(污)水中磷得到的产品主要为鸟粪石(磷酸铵镁，MAP), MAP是一种白色晶体状物质，分子式为MgNH4PO4.6H20，可以通过在含氮、含磷的废(污)水中添加镁离子并控制适宜的PH值形成并得到结晶颗粒，一方面可以实现磷的资源回收利用，另一方面也同时去除了废(污)水中的氮、磷污染物。此外，MAP在自然界中储量极少，是一种高品位的磷矿石，可以作为工业生产的原料，也可以作为高效的农业缓释肥。在废水处理系统中，在特定的水质条件下，镁离子(Mg2+)、氨离子(NH4+)和正磷酸盐(PO/—)的浓度达到过饱和度时，自然形成的结晶沉积并容易引起管道堵塞现象。因此，回收不仅可以获取有价值的产品，还能有效降低废水处理设施中的氮磷负荷，避免废水在管道输送过程中产生设备和管道的结晶堵塞，同时避免采用化学法除磷而实现化学污泥的减量和磷的资源化。然而，传统的磷回收装置往往存在着装置高度大、制造成本高、需要独立的外部沉淀装置，需在外部设置单独的回流系统使得工艺设备占地面积大，工程投资大的缺点，不利于推广利用。中国专利CN 102690000 A公布了一种用鸟粪石生产工艺回收磷化工废水中磷的方法，按以下步骤进行:首先将磷化工废水经过初步沉池，去除废水中的杂质沉淀，处理后的废水收集在第一收集槽中；第一收集槽中废水采用一级生石灰法去除废水中的无机氟离子，处理后的废水收集在第二收集槽中；第二收集槽中废水经过阳离子交换设备去除废水中的无机阳离子，处理后的离子交换废水收集在第三收集槽中；最后经离子交换后废水在鸟粪石反应器中，用碱液调节PH值7?9之间，并投加镁源和氮源，且镁/磷摩尔比为1.0?1.5，氮/磷摩尔比为1.0?1.5，在反应器中生成结晶状态的磷酸铵镁颗粒肥料。鸟粪石反应器后的出水《废水综合排放标准》的二级标准，可以直接回用到磷化工生产系统，或者达标排放。上述专利回收废水中磷的方法工艺繁琐，所需设备占地面积大，工程投资大，运行成本高。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种成本低、设备紧凑和效率高的内循环流化床的颗粒磷回收装置。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现:在设计装置构造尺寸和运行技术参数之前，首先应掌握相关含磷废(污)水的水量和水质指标状况特征，其中水质主要包括正磷(Ρ043_-Ρ)、氨氮(NH/-N)和镁离子(Mg2+)的浓度以及原水PH的状况，从经济性上预评估磷回收的经济价值，并从技术上判断若实施磷高效回收方案时仍所需补充添加的相关化学物质的投加量和控制条件。一般而言，具有良好的磷回收价值的含磷废(污)水，其正磷浓度宜大于40mg/L，并随废(污)水中的正磷浓度的增高、水量愈大，其磷回收而产生的经济效益和环境效益也愈高；同时废(污)水中含有较高浓度的氨氮、镁离子或适宜的PH值(pH值宜8.3?9.0)也有利于降低辅助药剂的添加成本，提高磷回收所产生的经济效益。另外对于含悬浮物较多的废(污)水，宜采取表面负荷较低的预沉池进行悬浮物沉淀预处理，减少磷回收装置的杂质固体负荷，一般而言，预沉池的表面负荷应小于装置内沉淀区所设计的表面负荷值。一种内循环流化床的颗粒磷回收装置，包括外部筒体、收水导流筒、循环回流管及推流循环组件。其中，所述的外部筒体由顺序连接的上部直筒、中部锥筒及底部封头组成，所述的中部锥筒下端设置有出料管，出料管上设置有出料阀，所述的上部直筒外部设置出水槽；所述的收水导流筒位于外部筒体内部中轴线上，由上下连接的导流筒和收水筒组成；所述的循环回流管由导流直管和进水管组成，所述的导流直管竖直设置在外部筒体内部中轴线上，其上端伸入到导流筒内部，下端靠近底部封头，所述的进水管贯穿中部锥筒，并与导流直管连通，所述的进水管上设置有辅助加药管；所述的推流循环组件包括伸入到导流直管内部的搅拌轴、设置在搅拌轴上的推流叶轮及带动搅拌轴带动的变频电机。进一步地，所述的中部锥筒采用上宽下窄形结构，为鸟粪石颗粒生成的主体结构部分，其锥角在10?30°之间。为了降低制作成本，底部封头可以采用标准化的定型产品，可以是市场上能购得的标准椭圆封头或碟形封头。所述的底部封头的上方正中位置设有固定的导流锥，锥顶向上伸入到导流直管内部，所述的导流锥的锥角为30?60°，导流锥与底部封头的连接处加工成流线状，以保证装置使用过程中有良好的水力状态、防止死角和降低阻力损失，导流锥高度为底部封头宽度的1/3?2/5。所述的上部直筒顶部设有出水堰，出水堰选择三角堰、矩形堰或淹没出水孔等多种形式之一，上部直筒顶部外侧与出水槽相接，出水槽环绕上部直筒的四周，出水槽的槽底呈0.01?0.1的坡度，出水槽的最低处设出水管，用于排放经回收处理后的出水，出水槽的顶部高出上部直筒顶部200mm?400mm，出水槽呈方形环状。所述的中部锥筒的外壁中部设置具透视功能的观察视镜，观察视镜材料宜为有机玻璃或PVC板等，其顶端与收水筒下端齐平，观察视镜高度为300?600mm，其大小视磷回收装置规格尺寸而定，较大尺寸的装置宜取上限值，观察视镜的作用是为了方便观察装置在运行期间反应器内部颗粒床形成效果及颗粒层界面状况等。进一步地，所述的导流筒为圆筒形，导流筒的顶端与上部直筒顶端相齐平，导流筒内径为导流直管内径的2.5?5倍；所述的收水筒呈下大上小锥筒状，收水筒的收缩角为50?65°，收水筒的下端外延与中部锥筒内壁间留有一缝隙，其缝隙宽度宜使过缝隙断面的出水上升流速不大于0.lm/s，导流筒与上部直筒间保证一定的间距，使得出水上升流速不大于1.0m/s，以保证较好的沉淀效果，防止细小的鸟粪石颗粒物的流失。进一步地，导流直管功能是在推流循环装置的作用下，产生向下的水流循环，其导流直管内径宜使断面内水流流速为0.5?2.0m/s，所述的导流直管下端为喇叭口，喇叭口作用使得循环水流具有良好的扩散状态，喇叭口与底部封头之间留有间隙，该间隙宽度宜使缝隙断面流速不小于0.2m/s。进水管与导流直管相接处大致位于导流直管的中部和收水筒的下侧位置，进水管上设置的辅助加药管根据需要可选择性添加氨氮、镁盐和碱剂等化学物质，以提高磷回收效率。进一步地，所述的变频电机与减速机连接，减速机通过联轴器与搅拌轴连接，所述的推流叶轮设置在搅拌轴上，所述的变频电机与减速机通过机架固定在出水槽上，该机架同时将收水导流筒顶部与出水槽相连。其中变频电机和减速机组成推流循环的动力机本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种内循环流化床的颗粒磷回收装置，其特征在于，包括外部筒体(1)、收水导流筒(2)、循环回流管(4)及推流循环组件(3)，其中，所述的外部筒体(1)由顺序连接的上部直筒(11)、中部锥筒(12)及底部封头(13)组成，所述的中部锥筒(12)下端设置有出料管(15)，所述的上部直筒(11)外部设置出水槽(17)；所述的收水导流筒(2)位于外部筒体(1)内部中轴线上，由上下连接的导流筒(22)和收水筒(21)组成；所述的循环回流管(4)由导流直管(41)和进水管(43)组成，所述的导流直管(41)竖直设置在外部筒体(1)内部中轴线上，其上端伸入到导流筒(22)内部，下端靠近底部封头(13)，所述的进水管(43)贯穿中部锥筒(12)，并与导流直管(41)连通；所述的推流循环组件(3)包括伸入到导流直管(41)内部的搅拌轴(34)、设置在搅拌轴(34)上的推流叶轮(35)及带动搅拌轴(34)带动的变频电机(31)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陆斌，孙大琦，徐竟成，黄海琪，杨宏奕，王彪，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：新型
国别省市：上海;31
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