一种鸟粪石沉淀法回收磷的工艺装置制造方法及图纸

一种鸟粪石沉淀法回收磷的工艺装置，属于磷回收工艺领域，所述装置包括主反应器与副反应器两部分。含磷水进入主反应器与药剂反应生成鸟粪石晶体，主反应器中设有一级环状曝气管(6)、二级环状曝气管(9)，促进溶液的均匀混合，排除CO

【技术实现步骤摘要】
一种鸟粪石沉淀法回收磷的工艺装置
本技术属于磷回收工艺领域，具体涉及一种鸟粪石沉淀法回收磷的工艺装置。
技术介绍
磷资源属于不可再生的资源，并且将于本世纪中叶面临枯竭，其中绝大多数磷被排入水体，造成严重的水体富营养化和赤潮现象。为了控制磷对环境的污染，特别是为了实现磷资源的可持续利用，从污水中回收磷是现阶段首要的任务。目前，磷回收主要是通过化学凝聚沉淀形成鸟粪石的方法进行回收，鸟粪石回收磷的装置主要有搅拌式反应器、流化床式反应器。其中搅拌式反应器通过搅拌桨使得溶液充分混合，不仅搅拌的范围有限，操作难度增加，同时鸟粪石晶体会沉积在搅拌桨表面，无法均匀的生长沉降。流化床反应器保持晶体处于流化状态，晶体的表面积小而不易形成大颗粒的晶体，容易随水流失。专利201010141900.X公布了一种一体化鸟粪石法氮磷回收装置，其工艺主要是流化床装置通过加药混合的方法，药剂与碱液通过加药口进入反应器，通过曝气作用混合、反应，在出水口的下方布置有纱网，生成的鸟粪石晶体在纱网蓄积并回收。但是由于磷浓度较低，形成的鸟粪石晶种很小，易透过纱网随产水流失，停留时间长，反应器沉淀效率低，易在反应器内壁结垢，回收沉淀操作复杂，降低了鸟粪石的回收率。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本技术提供一种鸟粪石沉淀法回收磷的工艺装置。一种鸟粪石沉淀法回收磷的工艺装置，所述装置包括主反应器与副反应器两部分，所述主反应器包括反应装置排沉淀阀(1)，碱液投加口(2)，回流进水口(3)，铵盐投加口(4)，镁盐投加口(5)，一级曝气管(6)；原水进水口(7)，混合反应区(8)，二级曝气管(9)，晶体生长区(10)，回流出水口(11)，超声探针(12)，在线pH计(13)，流化床装置出水口(14)，所述副反应器包括斜板沉淀池进水口(15)，斜板装置(16)，沉淀装置排沉淀阀(17)，沉淀区(18)，斜板沉淀池出水口(19)。所述主反应器运行过程中，原水由主反应器进水口(7)进入，铵盐由投加口(4)进入，镁盐由投加口(5)进入，碱液由投加口(2)进入反应装置。调节在线pH计(13)，使pH值在8.5～9.5，在一级环状曝气管(6)的作用下，原水与铵盐、镁盐以及碱液在混合反应区充分混合，形成鸟粪石的微小晶体。微小晶体进入反应装置的晶体生长区(10)，调节二级环状曝气管(9)曝气量，排除水中的CO2，提高混合液的pH，防止碳酸盐沉淀的生成。一级环状曝气管的曝气量为6～8L/min，二级环状曝气管9的曝气量为2～4L/min。所述主反应器设有回流进水口(3)，回流出水口(11)，通过回流泵连接，控制鸟粪石的过饱和率，提高鸟粪石的回收率。所述主反应器中形成的大颗粒晶体通过反应装置排沉淀阀(1)收集，难以沉降的小颗粒随反应装置的出水口(14)流至进水口(15)进入副反应器，在副反应器中沉淀、收集。所述主反应器的上端，设有超声探针(12)，通过超声作用，使反应器内侧与曝气管上形成的鸟粪石脱落，防止结垢，提高鸟粪石回收率。所述副反应器中斜板采用厚度为1mm～10mm的PP(聚丙烯)材料或有机玻璃材料，斜板间隔为4cm～6cm，两侧的斜板与沉淀池的密封连接。本技术产生的有益效果是：在主反应器中布置曝气管，促进溶液的均匀混合，排除水中CO2，防止碳酸盐沉淀生成。在主反应器的上端，加入超声探针，通过超声作用，使反应器内侧与曝气管上形成的鸟粪石脱落，防止结垢，提高鸟粪石的回收率。副反应器为斜板沉淀池为防止晶型较小的鸟粪石随产水流失，提高鸟粪石的回收率。附图说明图1是本技术一种鸟粪石沉淀法回收磷的工艺装置的示意图：其中：1-反应装置排沉淀阀，2-碱液投加口，3-回流进水口，4-铵盐投加口，5-镁盐投加口，6-一级曝气管；7-原水进水口，8-反应装置的混合反应区，9-二级曝气管，10-反应装置的晶体生长区，11-回流出水口，12-超声探针，13-在线pH计，14-反应装置的出水口，15-斜板沉淀池进水口，16-斜板装置，17-沉淀装置排沉淀阀，18-斜板沉淀池沉淀区，19-斜板沉淀池出水口。图2是使用本技术回收的沉淀与鸟粪石电镜对比图；图3是本技术工艺装置进水与出水中的磷、铵、镁的浓度。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术的技术方案作进一步详细的说明。实施例1:厌氧MBR(膜生物反应器)产水，COD(化学需氧量)794mg/L，碱度656mg/L，磷酸盐240mg/L。以MgCl2和NH4Cl为沉淀剂，0.05mol/LNaOH溶液调节pH值，通过该工艺装置进行磷的去除与鸟粪石的回收。如图1所示，反应器总高度145cm，总体积为80L，底部设有排沉淀阀收集沉淀，反应区高度为40cm，中部靠下设有环状曝气，促使污水与投加的药剂充分混合，晶体生长区高度80cm，直径17cm，底部设有环状曝气，促进鸟粪石晶体成长，同时能够排除水中的CO2，升高混合液的pH，同时防止生成碳酸盐沉淀。反应装置后端是斜板沉淀池装置，沉淀装置体积40L，总高70cm，沉淀池的上面部分长45cm，宽25cm，高50cm，下面部分由四个三角形有机玻璃板与一个排沉淀阀构成，随着装置的不断运行，斜板上的鸟粪石不断累积，沉降，最后通过排沉淀阀回收。污水和沉淀剂以镁氮磷摩尔比1.5∶1.2∶1进入反应器，从碱液投加口加入0.05mol/LNaOH溶液，调节混合液pH在8.5～9.5左右。调节回流量为5～7mL/min，来控制反应器里鸟粪石的过饱和率，一级环状曝气管的曝气量为6～8L/min，二级环状曝气管9的曝气量为2～4L/min，水力停留时间为30min。运行时间10天，每天运行8h，过程中两天回收一次鸟粪石沉淀。通过扫描电镜对沉淀进行表面形貌分析，如图2所示，由电镜对比图可以看出，回收的沉淀的表面形貌与鸟粪石相符合，故回收的沉淀的主要成分为鸟粪石。数据如表1所示，磷酸根的去除率均在87.5％以上，回收的鸟粪石晶体的回收率均在75.9％，其纯度可达90.5％以上。表1关于鸟粪石沉淀回收的相关数据实施例2:厌氧MBR(膜生物反应器)产水，COD(化学需氧量)794mg/L，碱度656mg/L，磷酸盐240mg/L。以MgCl2和NH4Cl为沉淀剂，0.05mol/LNaOH溶液调节pH值，通过运行该工艺装置，监测进水与出水口的磷，镁，铵的数据。污水和沉淀剂以镁氮磷摩尔比1.5∶1.2∶1进入反应器，从碱液投加口加入0.05mol/LNaOH溶液，调节混合液pH在8.5～9.5左右。调节回流量为5～7mL/min，来控制反应器里鸟粪石的过饱和率，一级环状曝气管的曝气量为6～8L/min，二级环状曝气管9的曝气量为2～4L/min，水力停留时间为30min。工艺装置连续运行30天，每天运行8h，运行过程中每天监测进水与出水口的磷，镁，铵的数据，确保污水中的磷能够有效回收，同时镁和铵不会产生大量的积累。经过30天的连续运行，进水口与出水口的监测数据如图3所示。由实验数据可以看出，鸟粪石工艺装置的进水水质与出水水质稳定，出水中磷的浓度均在30ppm以下，去除率均在80％以上。因此鸟粪石的工艺装置不仅使污水中的磷去除，而且使鸟粪石得到高效的回收。最后应说明的是：以上各实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鸟粪石沉淀法回收磷的工艺装置，其特征在于，所述装置包括主反应器与副反应器两部分，所述主反应器包括主反应器排沉淀阀(1)，碱液投加口(2)，回流进水口(3)，铵盐投加口(4)，镁盐投加口(5)，一级环状曝气管(6)；主反应器进水口(7)，混合反应区(8)，二级环状曝气管(9)，晶体生长区(10)，回流出水口(11)，超声探针(12)，在线pH计(13)，主反应器出水口(14)，所述副反应器包括斜板沉淀池进水口(15)，斜板装置(16)，沉淀装置排沉淀阀(17)，沉淀区(18)，斜板沉淀池出水口(19)，所述主反应器为改进流化床装置，所述副反应器为斜板沉淀池装置。

【技术特征摘要】
1.一种鸟粪石沉淀法回收磷的工艺装置，其特征在于，所述装置包括主反应器与副反应器两部分，所述主反应器包括主反应器排沉淀阀(1)，碱液投加口(2)，回流进水口(3)，铵盐投加口(4)，镁盐投加口(5)，一级环状曝气管(6)；主反应器进水口(7)，混合反应区(8)，二级环状曝气管(9)，晶体生长区(10)，回流出水口(11)，超声探针(12)，在线pH计(13)，主反应器出水口(14)，所述副反应器包括斜板沉淀池进水口(15)，斜板装置(16)，沉淀装置排沉淀阀(17)，沉淀区(18)，斜板沉淀池出水口(19)，所述主反应器为改进流化床装置，所述副反应器为斜板沉淀池装置。2.根据权利要求1所述的一种鸟粪石沉淀法回收磷的工艺装置，其特征在于，含磷水在主反应器中与药剂混合生成鸟粪石晶体，所述主反应器混合反应区(8)中设有一级环状曝气管(6)，位于碱液投加口(2)、回流进水口(3)、铵盐投加口(4)、镁盐投加口(5)、原水进水口(7)的下方；所述主反应器还设有二级...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亦力，李锁定，李天玉，莫恒亮，张国军，
申请(专利权)人：天津碧水源膜材料有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12