[實用新型]新型MAP三相流化氮磷回收反應器

無效

• 申請號: 200720041299.0
• 申請日: 2007-08-02
• 公開（公告）號: CN201082874Y
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 尚鳴;李時銀;邵小平
• 申請（專利權）人: 江蘇金環環保設備有限公司
• 主分類號: C02F3/10
• 分類號: C02F3/10;C02F3/30;C02F1/20;C02F1/52;C05F7/00
• 代理公司: 宜興市天宇知識產權事務所
• 代理人: 曹衛華

技術領域

本實用新型屬含氮磷廢水的水處理裝置，是一種物理-化學水處理反應器，更具體地說是新型MAP三相流化氮磷回收反應器。

背景技術

隨著工農業生產的發展和人民生活水平的提高，我國氮磷污染物的排放量急劇增加。在“一控雙達標”過程中，對有機污水特別是工業有機廢水進行了有效治理，但對氮磷污染基本上未加控制。氮磷污染所致的水體富營養化十分嚴重，已危害到農業、漁業、旅游業等諸多行業，也對飲水衛生和食品安全構成了巨大的威脅。

因控制水體富營養化而實施的營養物去除為從污水中回收營養鹽創造了條件。以鳥糞石(MAP)等磷酸鹽沉淀方式從處理過程中回收磷并用于肥料或磷酸鹽制造業，已成為水處理研究的熱點。目前以鳥糞石沉淀形式回收磷的研究實例較多。鳥糞石是一種通過簡單技術就能生產的產品，其分子式為Mg?NH4PO₄·6H₂O，是一種難溶于水的白色晶體，常溫下，在水中的溶解度積為25×10^-13。通過投加化學試劑，可使廢水中的氨和磷酸鹽形成鳥糞石，實現對氮磷污染物的同時去除。此外，鳥糞石含有氮磷兩種營養元素，可以直接作為緩慢釋放磷肥或在肥料生產中被利用。盡管認為鳥糞石是一種較好的緩釋放肥料，但其對不同作物的營養價值還不清楚，能有效利用鳥糞石的N∶P∶K比例仍在研究之中。如中國專利申請200480041593.0公開的“流化床廢水處理”，以鳥糞石沉淀處理含氮氮污水，該方法存在的不足是鳥糞石回收系統晶體生長緩慢、需要連續投加晶種，整個工藝成本大、處理效率低。

發明內容

本實用新型的目的就是為了解決以鳥糞石沉淀形式回收磷氮研究中問題的盡量具體化，提供一種成本低、效率高的新型MAP三相流化氮磷回收反應器，以減輕后續處理工藝的氮磷負荷，提高達標排放的穩定性和可靠性，降低工程投資、減少占地面積、縮短建設周期、使運行管理智能化、簡單化。本實用新型的技術解決方案：新型MAP三相流化氮磷回收反應器，包括立式罐體，罐體底部的進水管、進氣管，罐體頂部的清水出水口，其特征在于罐體中下部為流化區，流化區內置有鳥糞石載體填料，流化區中心另置有導流混合管，所述導流混合管下方的罐體空間為接通進水管、進氣管的布水布氣區，罐體上部裝有與清水出水口相通的三相分離器，三相分離器的下方與流化區間的罐體空間是三相分離區。污水(液)、鳥糞石載體(固)及空氣(氣)同步進入床體中，空氣從導流混合管的底部進入，在管內形成氣、液、固混合體(液)，空氣起到空氣揚水器的作用同時，對厭氧段末端上清夜、污泥消化液上清夜和脫水濾液等污水中的CO2進行吹脫，提高體系的pH值(也可通過體系pH變化，自動加藥調整pH)，在強烈的混合攪拌作用下，污水中的氨氮、溶解性磷酸鹽與外加鎂源進行化學沉淀反應，在鳥糞石載體表面形成MAP層，大顆粒MAP層在導流混合管外側的MAP載體下降區內在混合液摩擦作用下脫落，達到固定氮磷并與處理水分離的目的。

本實用新型立式罐體外置有一鳥糞石載體填料脫膜分離器，所述的鳥糞石載體填料脫膜分離器分別接通流化區頂部的載體填料入口、流化區底部的載體填料外排口。流化區內的鳥糞石載體填料，在長時間使用后，如果固相量較大，可定期外排，通過機械外力破碎處理和分離，脫膜后的載體可回用于反應器中。流化區底部的載體填料外排口管道上設置節制閥，以調控附著MAP載體或MAP定期進行排除床體，MAP可作為緩釋放肥料進行資源化利用。本系統可根據污水濃度的高低，選擇是否設置處理水回流系統。

本實用新型立式罐體底部進水管的進水泵前連接含氨氮和磷酸鹽污水管和外加鎂源投加管，以達到形成鳥糞石沉淀處理污水的目的，本反應器主要以液體鎂源投加為主，一般多采用氯化鎂，若條件允許，可采用海水；若實際污水偏酸性，可采用氧化鎂或氫氧化鎂，并預先混合反應后才能使用，也可根據廢水水質特點，設置其他形態鎂源投加方式。

鳥糞石載體填料是一種表面預涂有MAP膜的多孔填料，如焦炭、活性碳、多孔塑料、網狀泡沫塑料等，因表面有一定的粗糙度和表面空隙率，有助于MAP沉淀的形成。載體預先涂MAP膜，起著MAP沉淀反應體系晶種作用，氨氮、磷酸鹽和鎂離子進行絮凝沉淀反應，并在晶種表面繼續生產；隨著載體表面MAP膜的增厚，其不穩定性增加，在反應器流化狀態下脫落，形成較大顆粒沉淀物，這種具有晶種作用的填料有效地提高了處理效率。填料的粒徑通常為0.2mm-6cm，以0.2-2mm為佳，粒徑較小的填料易于沉淀MAP，特別是對于濃度較大的廢水。