[實用新型]采用鳥糞石沉淀法從廢水中回收磷的裝置

無效

• 申請號: 201020187312.5
• 申請日: 2010-05-07
• 公開（公告）號: CN201722152U
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 林金清;李超群;金春英;游俊仁;林木蘭;汪惠陽;黃穎;方海峰;周峰
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: C01B25/45
• 分類號: C01B25/45;C02F1/00
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 陳智海

技術領域

本實用新型涉及一種采用鳥糞石沉淀法從廢水中回收磷的裝置，屬于廢水處理及其資源化技術領域。

背景技術

磷是包括人類在內的一切生命體的必需元素，它在細胞生命活動中起著關鍵的作用。磷在自然界主要以磷酸鹽巖石以及鳥糞石和動物化石的天然磷酸鹽礦石存在。磷在人工開采或天然侵蝕后，最終都隨水流歸宿到深海的沉積層。沉入深海的磷，只有很少一部分可以通過淺海魚類或海鳥返回陸地，以至于磷在生物圈中絕大部分是單向流動，從而成為一種不可更新的寶貴資源。但是，磷礦石的儲量十分有限，據估計全世界磷礦儲量只能維持100年左右，我國磷礦基礎儲量約41億噸(礦石)，其中儲量約21億噸，如果僅以富磷礦(P₂O₅)儲量來規劃，我國磷礦僅能維持到2015年。磷將很快成為人類和陸地生命活動的限制因素，是一種關系國家政治和經濟社會發展的戰略性物資。

另一方面，磷在人類生產、生活使用之后大部分進入污水或廢水，最后排入水體，目前已造成嚴重的水體富應營養化問題。為控制磷的過量排放，目前的污水或廢水處理都要求必須進行除磷。

因此，從磷資源的可持續利用和水體富營養化控制的雙重目的出發，從廢水/污水中回收磷是唯一的選擇。

目前，從廢水/污水中回收磷已得到廣泛的重視和研究，而回收裝置是實現磷回收的技術關鍵，也是研究和開發的重點。

采用鳥糞石沉淀法被認為是一種最有可能實現商業化的廢水磷回收技術。中國發明專利申請號200910128791.5，題名“磷回收方法及磷回收裝置”，公開了一種采用吸附材料對廢水中的磷進行吸附，然后使用藥液使吸附在吸附材料上的磷解吸到液體中而將磷加以回收的方法和裝置，該方法不涉及采用MAP(磷酸氨鎂)沉淀方法回收廢水中的磷。

中國發明專利申請號200910157928.X，題名“磷回收結晶反應器及磷回收方法”，公開了一種采用內外套管結構、并用空氣對廢水進行曝氣吹脫的磷回收結晶反應器，主要適用于畜禽廢水，沉淀物為污泥，其含磷量只有15-20％，未采用填料。

中國發明專利申請號200910051804.3，題名“一種低能耗一體化氮磷回收裝置”，以及中國實用新型專利號200720041299.0，題名“新型MAP三相流化氮磷回收反應器”，均采用流化床反應器。不同之處在于流化顆粒，前者直接采用鳥糞石晶體而后者則采用涂布上鳥糞石晶體的填料作為流化顆粒。流化床回收方法的缺點是為了使顆粒達到流化狀態需要消耗更多的動力能耗，同時反應后為了使顆粒與空氣和廢水分離，需要較大的三相分離空間，整個裝置的體積較大。

采用空氣對廢水進行脫氣的技術已被較多采用。但國外開發的磷回收技術都是采用先單獨進行脫氣然后再進行反應和沉淀的工藝流程，且脫氣柱都沒有裝填填料，荷蘭DHV公司的專利技術“Crystalator”是這類技術的一個典型代表。而在流化床反應器中，填料經常被用作鳥糞石晶體生長的載體(有些流化床反應器直接采用作鳥糞石晶體作為載體)。雖然流化床反應器因采用空氣進行流化，也具有一定的脫氣功能，但由于空氣和廢水的接觸時間短，一般不能達到完全脫氣。至今未見有在脫氣柱中裝填填料以及將脫氣柱與反應區組合在一個裝置中的研究報道。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種采用鳥糞石沉淀法從廢水中回收磷的裝置，以使裝置結構簡單，操作簡便，提高磷的回收率。

為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是：

采用鳥糞石沉淀法從廢水中回收磷的裝置，由套管式反應器、填料層、廢水進管、廢水出管、空氣進管、廢氣出管、鎂鹽溶液進管、堿液進管、沉淀物排出管、液體分布器、pH計及pH值控制系統組成，套管式反應器包括相互套置的內管和外管，廢水進管、廢氣出管和鎂鹽溶液進管設置在內管的頂部，液體分布器、填料層和堿液進管設置在內管的上部，空氣進管和pH計設置在內管的中部，pH計與pH值控制系統和閥門一起控制堿液的投加量，廢水出管設置在外管的上部，沉淀物排出管設置在外管的底部。

上述填料層分為上下兩層。

上述堿液進管位于上下兩填料層的中間。

上述外管的下部還設置了補充堿液進管，外管的上部還設置了pH計，此pH計與另一個pH值控制系統和閥門一起控制補充堿液的投加量。

上述外管由上至下分為上部、變徑連接管、下部和封頭，上部粗、下部細，上部和下部之間通過變徑連接管連接。