[發明專利]一種低能耗一體化氮磷回收裝置

無效

• 申請號: 200910051804.3
• 申請日: 2009-05-22
• 公開（公告）號: CN101560001A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 張紹順
• 申請（專利權）人: 上海潤德環境工程有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及一種低能耗一體化氮磷回收裝置，用于對含氮磷廢水進行處理并回收氮磷元素，屬于含氮磷廢水處理裝置技術領域。

背景技術

磷是一種十分寶貴且稀缺的不可再生資源。據預測，全球磷礦儲量僅夠維持100年左右，磷將成為人類和陸地生命活動的限制因素。我國磷礦資源豐富，已探明儲量居世界第3位。但與其它國家相比，在礦石質量、可選性和磷礦石開采等方面存以下幾方面的差距：第一是富礦少，中低品位礦多。在已探明的磷礦儲量中，P205大于30％的富礦僅11億噸，占總儲量的8％，而且主要集中在云南省和貴州省。第二是難選礦多，易選礦少。在已探明的儲量中，沉積型磷塊巖占我國總儲量的85％，而且大部分為中低品位礦石，開采難度相當大。因此，我國磷礦資源真正可利用量并不豐富，國土資源部已將磷礦列為到2010年不能保證需求的礦種之一。

與之形成鮮明對比的是：各種含磷消費品在消費以后，大部分磷元素通過各種途徑進入環境中，其中殘留農田土壤約499萬噸/每年，殘留自然土壤約206萬噸/每年，直接、間接進入水體環境約113萬噸/每年。同時，水體由于含磷元素過量造成的富營養化現象越來越明顯，數據顯示，2002年我國通過各種途徑進入水體的磷元素約113萬噸(折標礦846萬噸，高于當年全國黃磷生產所需原料磷礦石總量)，其中11.4％來源于含磷洗滌劑，21.5％來源于農業面源污染，54.6％由人和禽畜糞便排入水體造成，其余12.5％來源于工業污染。因此，磷的可持續利用問題已嚴峻地擺在了我們面前，從生產、生活中的各個環節實現磷的人工再循環利用已成為資源與環境管理方面的國際熱點研究課題。

自然界中的磷80％來自生活污水的排放，就污水處理而言，變傳統的處理為現代的回收，特別是從污水中實現磷回收的課題，越來越得到世界各國學者與政府的高度重視。瑞典政府已明確規定，在2015年之前的中期目標是從污水中回收不少于60％的磷用于生產用地，其中不少于50％用于可耕地。

利用先進技術實現廢水處理廠磷回收是一條有效可行的阻止磷大量流失的途徑，符合循環經濟的發展理念。目前日本、意大利、英國、澳大利亞等國的廢水處理廠已開始中、小規模的磷回收，回收方法多為向所收集的富含磷、氮的消化污泥、污泥濃縮上清液及脫水濾液等投加Mg(OH)₂，再投加NaOH或采用CO₂吹脫法調節pH值，最終產品為鳥糞石。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。而鳥糞石晶種是一種通過簡單技術就能生產的產品，其分子式為MgNH₄PO₄·6H₂O，是一種難溶于水的白色晶體。常溫下，鳥糞石晶種在水中的溶解度積為2.5×10^-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。

目前國內磷回收工藝研究相對較少，且多集中在中、小試階段，研究的內容尚缺乏深度與廣度，尚無工業化生產設備。

發明內容

本發明的目的是提供一種成本低、能耗低、效率高的低能耗一體化氮磷回收裝置以減輕生化處理工藝的氮磷負荷，提高廢水達標排放的穩定性和可靠性，降低設備運行能耗，使運行管理一體化、智能化及簡單化。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種低能耗一體化氮磷回收裝置，包括立式罐體，在立式罐體的底部設有進水射流器，加藥裝置及進水管連接進水射流器，清水出水管的一端與立式罐體的頂部相連通，其特征在于，在立式罐體內的中下部設有流化區，流化區內置有鳥糞石晶種顆粒，在流化區的中心設有導流混合器，導流混合器下方的罐體空間為接通進水射流器的布水區，在立式罐體的頂部設有提升設備，導流混合器置于提升設備的輸出軸上。

進一步，所述提升設備為變頻攪拌提升設備或空氣提升設備。

本發明可以通過變頻控制提升設備實現廢水回流比自動控制。廢水(液)與NaOH及MgCl₂同步通過底部導流混合器進入床體中，整個裝置可以通過體系pH變化，實現自動加藥調整pH。在中心導流混合器中強烈的混合攪拌作用下，廢水中的氨氮及溶解性磷酸鹽與外加鎂源進行化學沉淀反應，在鳥糞石晶種表面形成鳥糞石層，大顆粒鳥糞石層在導流混合器外側的鳥糞石層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。