从废水中回收磷化合物制造技术

本发明专利技术涉及一种用于从废水中回收磷酸盐的方法，该方法通过以下进行：在机械处理步骤中向该废水中添加至少一种有机凝结剂或聚合物，该机械处理步骤在该水相中留下溶解的磷；从该处理的废水中分离机械污泥，优选地通过沉降、浮选或过滤；在后处理步骤中携带该含有磷的处理的废水，其中至少一种化学沉淀剂被添加以使该溶解的磷酸盐沉淀成固体磷酸盐；以及从该处理的废水中分离这些固体磷酸盐以回收这些磷酸盐。

Recovery of Phosphorus Compounds from Wastewater

The invention relates to a method for recovering phosphate from wastewater by adding at least one organic coagulant or polymer to the wastewater in a mechanical treatment step, leaving dissolved phosphorus in the aqueous phase in the mechanical treatment step, separating mechanical sludge from the treated wastewater and optimally communicating it. Overdeposition, flotation or filtration; carrying the treated wastewater containing phosphorus in the post-treatment step, in which at least one chemical precipitator is added to precipitate the dissolved phosphate into solid phosphate; and separating these solid phosphate from the treated wastewater to recover these phosphate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从废水中回收磷化合物
本专利技术涉及在化学和生物废水处理工厂(WWTP)中以简单且有效的方式从废水中回收磷。
技术介绍
城市废水含有大量不同物质。最常用的参数包括生物化学需氧量(BOD)、悬浮固体(SS)、磷(P)和氮(N)。这些参数典型地由政府机构调节。城市废水处理方法典型地包括若干步骤，所有这些步骤均被设计为提供足够干净的水以用于返回到水流中。这些方法步骤可以包括-机械步骤，任选地使用添加的有机化学物，被设计为例如在沉降池中从原污水分离悬浮固体和可能的磷，-生物步骤，被设计为使用微生物消耗有机物质，优选地紧接着另一个沉降步骤，该沉降步骤被设计为进一步分离悬浮固体，以及-营养物去除，这可能是生物方法的一部分或通过化学处理进行。在机械处理中，典型地去除约30％的BOD和50％-60％的SS以及极少的P和N。在许多情况下，这是不够的并且引入化学物以改进分离。所添加的化学物是铁或铝盐。这些盐通常称为凝结剂或无机凝结剂并且将支持颗粒、BOD和磷去除。如果将凝结剂添加到同时使用机械处理进行的方法中，则可以减少多达95％的SS和75％的BOD。由于铁和铝也使磷沉淀，所以当使用无机凝结剂时也废水中分离溶解磷。可以减少多至98％P。在一些情况下，化学物增强的初级处理(CEPT)足以满足废水流出物标准。在该情况下，此方法描述为CEPT工厂或直接沉淀工厂。在生物处理中，去除其余SS和BOD。在此步骤中，天然细菌将有机物质降解成生物质、二氧化碳和水。这通常在有氧条件下进行，其中氧被添加到水中以增加例如在活性污泥方法中的效率。生物处理可以通过同时磷还原方法来完成，其中化学磷沉淀与活性污泥方法中的生物处理同时发生。生物阶段也充当凝结池，并且生物污泥和化学污泥在后续阶段中去除。通常用于同时沉淀的凝结剂是铝盐或铁盐。以上所述的组合的化学和生物废水处理工厂有效于减少悬浮固体、生物可降解有机物、以及营养物(包括氮和磷)的量。然而，特别是在营养物的情况下，仍需要一种将有效回收这些营养物同时还减少悬浮固体和有机物的量从而可以分离、再循环和再使用所述营养物的方法。废水可能含有正磷酸盐、有机结合磷和多磷酸盐形式的磷。城市废水中的磷浓度可以典型地是3-20mg/l，但是更高浓度是可能的。一些工业废水可含有100mg/l或甚至更高量的磷。由于磷在富营养化中具有作用，所以从废水中去除磷是废水处理的必需步骤。磷去除因此典型地由管理机构调节。废水中的磷以微粒和溶解物质存在。溶解物质主要由磷酸盐组成。在WWTP中，因此必须去除微粒和溶解的P并且这可以不同的方式通过化学或生物手段进行。用于磷酸去除的化学物诸如无机凝结剂可以应用于WWTP的不同部分中。磷可以在直接沉淀工厂中从废水中分离而无需进一步处理。磷还可以在活性污泥池中沉淀。此方法称为同时沉淀或共沉淀。所沉淀的磷保持与污泥混合。生物磷去除可通过两种不同方式即同化和增强的生物磷去除来进行。同化是生物质中的磷吸收。这在所有活生物体中进行，但是吸收的磷的量不太高。仅约1％的生物质是磷。因此在生物处理中产生更多生物质的情况下，可以吸收更多磷。在化学预处理的情况下，可以控制生物处理的BOD负荷。在高BOD负荷的情况下，可以同化更多磷并且反之亦然。增强的生物磷去除(EBPR)是一种活性污泥方法，其中具有更高吸收磷的可能性的细菌被鼓励生长。在此方法中，细菌释放和吸收磷。在厌氧条件下，磷释放并且在有氧条件下吸收。这意味着如果生物污泥被厌氧消化以产生生物气体，则释放一些磷酸盐。此磷酸盐释放可能在消化器和消化器之后的脱水系统中引起结垢问题，但是也可以打开以回收一些磷。EBPR方法不像化学磷去除方法那样有效和稳定并且通常使用化学方法备用以确保满足流出物要求。化学磷去除具有从废水中去除磷并使其沉淀到污泥中的高效率。然后可以将它再循环到具有污泥的农业用地中并用作营养物。在另一方面，生物磷去除方法较低效并且废水典型地含有更高量的磷。然而，磷可以在可释放磷的厌氧消化之后在侧流中回收。然而，这是具有低磷去除效率的工厂的内部再循环流并且仅回收少部分磷，即流入磷的5％-30％。仍需要有效浓缩并分离磷化合物以使得它们可以得到有效回收以用于进一步使用的改进程序。
技术实现思路
本专利技术的一个目标是提供一种用于从废水中有效回收磷的方法。特别是，本专利技术的一个目标是提供一种方法，其中该磷可以浓缩形式从废水和污泥中分离并且然后用作原材料或按原样使用。这些和其他目标连同其相对于已知方法的优点通过本专利技术来实现，如下文所述和要求保护的。因此，本专利技术涉及一种用于从废水中回收磷酸盐的方法。更确切地说，本专利技术的方法的特征在于所附权利要求书中要求保护的内容。在本专利技术方法中，通过废水处理方法将最大量的磷保持为水相中溶解的磷，直到后处理步骤。溶解磷可包括磷酸盐，并且优选地主要是磷酸盐。在后处理时，溶解的磷酸盐沉淀成固体磷酸盐。因此，溶解磷可以从废水中沉淀并且所得固体磷酸盐在处理后步骤中以浓缩形式以高纯度从废水中分离，因为大部分其他杂质已在先前步骤中从水中去除。也可以使用其他磷去除技术，诸如吸附或离子交换。此回收可以有效进行，因为干扰的生物质已经去除并且因为磷从主要流中回收而非从循环中回收。根据本专利技术从废水中沉淀和分离的固体磷酸盐形成具有低有机含量的产物并且可以按原样使用，或者可以任选地在分离之后进一步处理，例如在集中精选工厂中处理成肥料原材料。因此通过本专利技术的方式获得相当多的优点。在本专利技术方法中估计的磷回收率是流入磷的30％-70％，例如50％-70％。此回收的磷以足够纯的形式获得以用于进一步利用，甚至无需额外纯化步骤，并且该回收的磷含有比常规脱水污水污泥更少的重金属和持久性有机污染物。由于磷从水中分离并且未沉淀到污泥中，所以可以获得另一个优点，因为可以减小该程序的污泥体积。这进而也使得磷化合物更有效的回收。污泥体积较低也使得污泥处理或处置的需要减小。另外，与从污泥分离磷或甚至在污泥处理方法诸如同化和使用高化学消耗从灰烬中分离诸如提取之后相比，从水中分离磷更容易且耗能更少。接着，本专利技术将参考附图和详细说明更详尽地描述。附图简要说明图1是用于本专利技术的一个实施例中的方法方案的示意图。图2是用于本专利技术的另一个实施例中的方法方案的示意图。图3是用于本专利技术的第三实施例中的方法方案的示意图。图4是用于本专利技术的一个实施例中的详细方法方案的示意图。具体实施方式应理解，所披露的本专利技术的实施例不限于本文所披露的特定结构、方法步骤或材料，但是延伸至其等效物，如由相关领域普通技术人员所认知的。还应该理解的是，本文所用的术语仅用于描述具体实施例的目的，并不旨在是限制性的。贯穿本说明书对一个实施例(oneembodiment/anembodiment)的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，在贯穿本说明书的不同位置中的短语“在一个实施例中(inoneembodiment/inanembodiment)”的出现不一定全部是指同一个实施例。在使用术语例如像约或基本上来引用数值时，还披露了精确值。因此，本专利技术的实施例结合城市WWTP来描述。在本专利技术的其他实施例中，可以处理工业废水或其他含有磷的废水。工业WWTP具有与城市WWTP类似的设计并且结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从废水中回收磷酸盐的方法，该方法通过以下各项进行‑在机械处理步骤中，向该废水中添加至少一种有机凝结剂或聚合物，这使溶解的磷、包括溶解的磷酸盐留在该机械处理的废水中，‑通过物理分离步骤从该机械处理的废水中分离呈机械污泥形式的固体，该物理分离步骤优选地选自下组，该组由沉降、浮选或过滤组成，‑在后处理步骤中携带该含磷酸盐的处理的废水，‑向该含磷酸盐的处理的废水添加至少一种化学沉淀剂以使该溶解的磷酸盐从所述处理的废水中沉淀成固体磷酸盐，以及‑从该处理的废水中分离这些固体磷酸盐以回收这些磷酸盐并形成最终流出物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.21 FI 201559771.一种用于从废水中回收磷酸盐的方法，该方法通过以下各项进行-在机械处理步骤中，向该废水中添加至少一种有机凝结剂或聚合物，这使溶解的磷、包括溶解的磷酸盐留在该机械处理的废水中，-通过物理分离步骤从该机械处理的废水中分离呈机械污泥形式的固体，该物理分离步骤优选地选自下组，该组由沉降、浮选或过滤组成，-在后处理步骤中携带该含磷酸盐的处理的废水，-向该含磷酸盐的处理的废水添加至少一种化学沉淀剂以使该溶解的磷酸盐从所述处理的废水中沉淀成固体磷酸盐，以及-从该处理的废水中分离这些固体磷酸盐以回收这些磷酸盐并形成最终流出物。2.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括在该后处理步骤之前经由生物处理步骤携带该含有磷酸盐的机械处理的废水，其中生物污泥从该处理的废水中分离。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述至少一种有机凝结剂或聚合物选自聚丙烯酰胺、三聚氰胺甲醛、丹宁、聚胺以及polyDADMAC，优选地选自聚丙烯酰胺、聚胺和polyDADMAC。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，该方法进一步包括厌氧消化该机械污泥和该生物污泥中的至少一种以将结合至这些固体的磷酸盐释放到水相中并且使该水...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·格伦福什，HM·坎加斯拉赫逖，本特·汉森，S·哈特图恩，法兹卢拉·阿扎尔诺什，
申请(专利权)人：凯米罗总公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI