【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境工程污水处理，尤其涉及一种含磷有机废水回收透钙磷石肥料的装置、方法及系统。
技术介绍
1、磷在工业中具有广泛的应用，是许多化学反应和合成过程的重要原料(例如磷酸盐被用于制造洗涤剂、清洁剂和食品添加剂等)，而磷酸酯类化合物还广泛用作溶剂、塑料添加剂、阻燃剂等。此外，磷最重要的下游应用是生产化肥，大约全球一半以上的磷矿石用于生产磷酸，而大多数的磷酸用于生产化肥，可见磷对世界粮食生产有着重要作用。
2、随着全球人口的增加，农业生产中必须的磷矿和磷肥资源需求的供给缺口将进一步扩大，然而磷矿属于不可再生资源，其数量有限，因此发展循环经济，实现资源的高效循环利用可减少对不可再生资源的依赖。目前我国污水排放量大、污染严重，而高浓度有机废水(比如酒精、餐厨垃圾、厨余垃圾和市政污泥等)厌氧消化液的总磷含量高(其中po43-约80mg/l～150mg/l、ph值约6～8为中性)，因而从高浓度有机废水厌氧消化液中回收磷资源并作为磷肥被土地作物利用，既可解决环境污染问题又同时作为肥料利用。
3、从有机废水厌氧消化液中回收磷的方法主要包括鸟粪石法、羟基磷灰石法和透钙磷石法。其中，鸟粪石法为利用污水中存在mg2+、nh4+、po43-等离子在弱碱性条件(ph值约8～9)下形成鸟粪石(mgnh4po4·6h2o)沉淀析出，从而实现污水中po43-的去除与回收，反应式为：mg2++nh4++hpo42-+6h2o＝mgnh4po4·6h2o↓+h+。采用该方法回收磷存在如下问题：一是需要额外加入mg2+、nh4+等物质
4、羟基磷灰石(ca5oh(po4)3、hap)法的反应式为5ca(oh)2+3h3po4＝ca5oh(po4)3↓+9h2o，ca/p＝5/3，ph范围在8～9。由于厌氧消化液呈现中性，在该方法中，调节ph投加氢氧化钙量大、成本高，hap为中间产物不稳定、结晶易溶解、回收磷的钙量投加比高(5:3)，鸟粪石的含磷量低(质量分数13％)、低盐指数高(约42)，其磷回收率较低、成本较高。
5、此外，而透钙磷石(cahpo4·2h2o、dcpd)法为利用污水中存在的ca2+、po43-等离子在弱酸性条件下形成透钙磷石沉淀析出，从而实现污水中po43-去除与回收，总反应式为：ca(oh)2+h3po4＝cahpo4·2h2o↓，理论ca/p＝1/1，ph范围在4.5～6.5。在该方法中，由于厌氧消化液停留时间约1.5～2.5天，水解酸化反应后vfa含量增多，水质呈现弱酸性(ph约4.5～6.5)，而透钙磷石沉淀也是在弱酸性条件下生成，因此无须为调节ph而投加氢氧化钙，氢氧化钙投加量少，透钙磷石结晶产物稳定，理论回收磷的钙量投加比低(1:1)，透钙磷石作为肥料的含磷量高(质量分数18％)、低盐指数低(约7)，其成本低，不易结垢。
6、基于上述分析可知，与鸟粪石法和羟基磷灰石法相比，透钙磷石法具备如下优势：含磷量高、可以造粒、易与其他营养物质混合制成氮、磷、钾复合肥料、微溶于水具备缓释性且不易流失、低盐指数低且不易烧苗。目前，从含磷厌氧消化液回收磷资源的装置主要包括两种：流化床结晶装置和化学沉淀池装置。但流化床结晶装置和化学沉淀池装置一般需要配置分体式的晶种添加、固液分离、脱水和干燥等设施，这使得回收工艺流程长、投资高、运行成本高。
7、因此，本领域亟需提出一种适用于从含磷有机废水回收透钙磷石肥料的装置、方法及系统，从而解决现有技术存在的缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提出一种含磷有机废水回收透钙磷石肥料的装置，其采用一体化设置，工艺流程短，运行成本低，具备混合反应、沉降离心、干燥造粒和反清洗等功能，且加工效率高。
2、实现本专利技术目的所采用的技术方案是：
3、一种含磷有机废水回收透钙磷石肥料的装置，包括混合区、反应区、沉降区和离心干燥区，其中，混合区、反应区和沉降区位于整体呈倒三角结构的筒体内腔；混合区位于筒体下部，沉降区位于筒体上部，混合区与沉降区之间通过喇叭状倾斜隔板隔离开，且喇叭状倾斜隔板开口大的一端朝下；反应区位于沉降区中心部，且反应区下部通过喇叭状倾斜隔板开口小的一端与混合区连通，上部与沉降区连通；离心干燥区为通过第一排放管与沉降区下部连通的干燥装置的内部区域。
4、进一步地，混合区底部的筒壁呈喇叭状设置，且开口大的一端朝上；混合区底部的筒体内壁中心通过固定框架固定有水力搅拌混合器；混合区下方设有与混合区腔体内部连通第二排放管，混合区筒体侧壁外周还设有两个以上与混合区腔体内部连通的进液管。
5、进一步地，反应区包括导筒、第一导流挡板、第二导流挡板和第三导流挡板，其中，导筒底部与混合区的腔室连通，第二导流挡板位于第一导流挡外周，第三导流挡板位于第一导流挡板和第二导流挡板下方；第一导流挡板一端与导筒上部边缘固定连接，另一端悬空；第二导流挡板一端与筒体上部固定连接；第三导流挡板的纵截面为“v”字形，且“v”字形导流挡板的一端与导筒外壁固定连接，另一端悬空。
6、进一步地，沉降区中部设有水平隔板，将沉降区分为上方腔室和下方腔室，水平隔板的一端与第二导流挡板的另一端固定连接；下方腔室内设有与水平隔板固定连接的蜂窝状斜板填料，蜂窝状斜板填料底部与沉降区下方腔室连通，顶部贯穿水平隔板与沉降区上方腔室连通；
7、沉降区下方腔室内还设有位于导筒外周的第四导流挡板，第四导流挡板两端均悬空，侧壁通过一根以上的支撑架固定在筒体上；第四导流挡板的纵截面为喇叭状，喇叭状第四导流挡板较大开口的一端朝上，且第四导流挡板较大开口的直径大于第一导流挡板、第二导流挡板和第三导流挡板的最大直径；
8、沉降区上方腔室内的上部还设有与筒体内部固定连接的出水堰板，出水堰板对应的筒体外壁上设有连通沉降区上方腔室的出水管，位于出水堰板与水平隔板之间的筒体外壁上设有连通沉降区上方腔室的回流管。
9、进一步地，干燥装置包括整体呈倒三角形的壳体，壳体内部设有自上而下依次设有旋流槽、气固分离导流板、气固分离锥和伞型分布板；气固分离导流板一端与旋流槽固定连接，另一端与气固分离锥固定连接；伞型分布板悬空设置，且伞型分布板侧壁通过一根以上的支撑架固定在壳体上；
10、气固分离导流板由两个固定连接的喇叭状导流板组成，且两个喇叭状导流板开口较大的一端固定连接；气固分离锥由两个圆锥固定连接而成，且两个圆锥底部固定连接；
11、旋流槽位置对应的壳体外壁上还设有与壳体内部腔室连通的溢流管；气固分离导流板对应的壳体外壁上还设有与壳体内部腔室连通的沉淀排放吹扫气管；伞型分布板对应的壳体外壁上还设有与壳体内部腔室连通的干燥气体进气管；壳体顶部还设有与壳体内部腔室连通的干燥气体排气管；壳体下方设有与干燥装置内部腔室连通的第三排放管。
12、进一步地，混合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含磷有机废水回收透钙磷石肥料的装置，其特征在于，包括混合区(2)、反应区(3)、沉降区(4)和离心干燥区(5)，其中，混合区(2)、反应区(3)和沉降区(4)位于整体呈倒三角结构的筒体(1)内腔；混合区(2)位于筒体(1)下部，沉降区(4)位于筒体(1)上部，混合区(2)与沉降区(4)之间通过喇叭状倾斜隔板(6)隔离开，且喇叭状倾斜隔板(6)开口大的一端朝下；反应区(3)位于沉降区(4)中心部，且反应区(3)下部通过喇叭状倾斜隔板(6)开口小的一端与混合区(2)连通，上部与沉降区(4)连通；离心干燥区(5)为通过第一排放管(7)与沉降区(4)下部连通的干燥装置(501)的内部区域。
2.根据权利要求1所述的含磷有机废水回收透钙磷石肥料的装置，其特征在于，混合区(2)底部的筒壁呈喇叭状设置，且开口大的一端朝上；混合区(2)底部的筒体(1)内壁中心通过固定框架(8)固定有水力搅拌混合器(9)；混合区(2)下方设有与混合区(2)腔体内部连通第二排放管(10)，混合区(2)筒体(1)侧壁外周还设有两个以上与混合区(2)腔体内部连通的进液管(11)。
3.根
4.根据权利要求3所述的含磷有机废水回收透钙磷石肥料的装置，其特征在于，沉降区(4)中部设有水平隔板(16)，将沉降区(4)分为上方腔室和下方腔室，水平隔板(16)的一端与第二导流挡板(14)的另一端固定连接；下方腔室内设有与水平隔板(16)固定连接的蜂窝状斜板填料(17)，蜂窝状斜板填料(17)底部与沉降区(4)下方腔室连通，顶部贯穿水平隔板(16)与沉降区(4)上方腔室连通；
5.根据权利要求1、2或4所述的含磷有机废水回收透钙磷石肥料的装置，其特征在于，干燥装置(501)包括整体呈倒三角形的壳体(22)，壳体(22)内部设有自上而下依次设有旋流槽(23)、气固分离导流板(24)、气固分离锥(25)和伞型分布板(26)；气固分离导流板(24)一端与旋流槽(23)固定连接，另一端与气固分离锥(25)固定连接；伞型分布板(26)悬空设置，且伞型分布板(26)侧壁通过一根以上的支撑架固定在壳体(22)上；
6.根据权利要求2所述的透钙磷石肥料的一体化回收装置，其特征在于，混合区(2)下方设有一个以上与混合区(2)底部固定连接的第一出气装置(32)，且第一出气装置(32)与混合区(2)腔室内部连通。
7.根据权利要求1、2、4、6所述的含磷有机废水回收透钙磷石肥料的装置，其特征在于，沉降区(4)下部侧壁外还设有一个以上与沉降区(4)内部腔室连通的第二出气装置(33)；第一排气管上还固定连接有反冲洗排气管(34)。
8.根据权利要求1、2、4、6所述的含磷有机废水回收透钙磷石肥料的装置，其特征在于，筒体(1)顶部中心的外壁上固定有伞型通气装置(35)，且伞型通气装置(35)与反应区(3)腔室连通；筒体(1)顶部中心的内壁上设有第一温度传感器(36)和pH传感器(37)；干燥装置(501)上设有用于检测干燥装置(501)内部温度的第二温度传感器(38)。
9.一种含磷有机废水回收透钙磷石肥料的方法，其特征在于，采用权利要求1至8中任一权利要求所述的含磷有机废水回收透钙磷石肥料的装置进行透钙磷石肥料回收，具体方法如下：
10.一种含磷有机废水回收透钙磷石肥料的系统，其特征在于，包括权利要求1至8中任一权利要求所述的透钙磷石肥料的一体化回收装置，还包括含磷厌氧消化液的原液供给装置(40)、混合搅拌装置(41)、氢氧化钙溶液供给装置(42)、出水槽(43)、氢氧化钠搅拌投加装置(44)、盐酸搅拌投加装置(45)、肥料收集装置(46)，其中，
...【技术特征摘要】
1.一种含磷有机废水回收透钙磷石肥料的装置，其特征在于，包括混合区(2)、反应区(3)、沉降区(4)和离心干燥区(5)，其中，混合区(2)、反应区(3)和沉降区(4)位于整体呈倒三角结构的筒体(1)内腔；混合区(2)位于筒体(1)下部，沉降区(4)位于筒体(1)上部，混合区(2)与沉降区(4)之间通过喇叭状倾斜隔板(6)隔离开，且喇叭状倾斜隔板(6)开口大的一端朝下；反应区(3)位于沉降区(4)中心部，且反应区(3)下部通过喇叭状倾斜隔板(6)开口小的一端与混合区(2)连通，上部与沉降区(4)连通；离心干燥区(5)为通过第一排放管(7)与沉降区(4)下部连通的干燥装置(501)的内部区域。
2.根据权利要求1所述的含磷有机废水回收透钙磷石肥料的装置，其特征在于，混合区(2)底部的筒壁呈喇叭状设置，且开口大的一端朝上；混合区(2)底部的筒体(1)内壁中心通过固定框架(8)固定有水力搅拌混合器(9)；混合区(2)下方设有与混合区(2)腔体内部连通第二排放管(10)，混合区(2)筒体(1)侧壁外周还设有两个以上与混合区(2)腔体内部连通的进液管(11)。
3.根据权利要求1或2所述的含磷有机废水回收透钙磷石肥料的装置，其特征在于，反应区(3)包括导筒(12)、第一导流挡板(13)、第二导流挡板(14)和第三导流挡板(15)，其中，导筒(12)底部与混合区(2)的腔室连通，第二导流挡板(14)位于第一导流挡外周，第三导流挡板(15)位于第一导流挡板(13)和第二导流挡板(14)下方；第一导流挡板(13)一端与导筒(12)上部边缘固定连接，另一端悬空；第二导流挡板(14)一端与筒体(1)上部固定连接；第三导流挡板(15)的纵截面为“v”字形，且“v”字形导流挡板的一端与导筒(12)外壁固定连接，另一端悬空。
4.根据权利要求3所述的含磷有机废水回收透钙磷石肥料的装置，其特征在于，沉降区(4)中部设有水平隔板(16)，将沉降区(4)分为上方腔室和下方腔室，水平隔板(16)的一端与第二导流挡板(14)的另一端固定连接；下方腔室内设有与水平隔板(16)固定连接的蜂窝状斜板填料(17)，蜂窝状斜板填...
【专利技术属性】
技术研发人员：雒鑫伟，鲁波，唐军，郑颖，杨文富，胡超超，
申请(专利权)人：重庆市益康环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。