[發明專利]一種處理海水利用廢水結晶除磷的裝置和方法

有效

• 申請號: 201210248137.X
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN102730883A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 邱立平;武均均;張守彬;黃凱;葛麗萍;孟金鳳;王東
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 謝省法

技術領域

本發明屬于水處理工程技術領域，尤其涉及一種處理海水利用廢水結晶除磷的裝置和方法。

背景技術

我國水資源短缺的形勢日益嚴峻，嚴重影響我國人民生活質量和經濟的可持續發展。采用海水作為城市生活雜用水（主要用海水沖廁）是緩解沿海地區水資源緊缺狀況的有效途徑，具有良好的經濟效益、環境效益和社會效益。

海水利用的廢水，比如：海水沖廁后廢水，此類廢水與普通的生活污水不同，海水利用廢水主要特點是含有高鹽度，NaCl濃度達到12000mg/L，含有大量的Mg²⁺，高氨氮和鎂離子，磷濃度甚至高達100mg/L，目前大多數除磷方式存在回收再生困難、易造成二次污染等問題。生物除磷方法存在缺陷，海水的含鹽量很高，必然會對原來的生化處理系統帶來影響，使生化處理系統不能正常運行。淡水體系下的微生物（后生動物及更高級的微生物）耐鹽性差，而在高滲透壓下微生物體內水分子大量滲到體外，使細胞發生質壁分離，導致微生物死亡，去除磷的效率降低，也消耗大量的成本費用，生物活性運行穩定性較差，所以需解決海水利用廢水對原來的生化處理系統帶來的種種影響，所需投資費用很高。

磷酸銨鎂（MAP又稱“鳥糞石”）結晶除磷近年來在污泥處理上清液、高濃度養殖廢水等高磷廢水處理中應用較多，由于海水利用的廢水的特殊性，目前技術中應用磷酸銨鎂結晶法處理海水利用廢水的工藝國內外尚未見報道。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有技術的不足，提供了一種處理海水利用廢水結晶除磷的裝置和方法，利用磷酸銨鎂結晶法處理海水利用廢水，具有處理效果好、工藝簡單、不受溫度限制等優點。海水利用廢水中有大量的氨氮與鎂離子，磷的最高濃度能達到100mg/L，滿足磷酸銨鎂結晶的基本物種條件，還可以提供鎂源，同時解決了磷的去除和回收問題。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種處理海水利用廢水結晶除磷的裝置，包括柱狀的結晶過濾器，所述結晶過濾器內有上部的過濾層和下部的承托層，結晶過濾器的下部連接有進水管，所述進水管的另一端分別與堿液罐和廢水罐通過堿液管和廢水管連接，所述結晶過濾器的底部與反沖洗水管連接，所述結晶過濾器的上部與出水管連接。

所述進水管上有取樣口，取樣口處有閥門I。

所述取樣口左右兩側的進水管上分別有閥門Ⅱ和閥門Ⅲ。

???所述堿液管和廢水管上分別有蠕動泵。

所述過濾層為鋼渣基復合濾料。

0.5mol/L的NaOH溶液通過蠕動泵控制，步驟如下：根據此結晶過濾器的容積大小，水力停留時間1小時（60分鐘），反映所需pH值（8.0-8.5）三個因素，將海水利用廢水的蠕動泵轉速設置為14rpm/min，據經驗值調節NaOH的蠕動泵設置初始值為3rpm/min，但是此值僅為參考。將閥門1打開，閥門3關閉，閥門2打開，在取樣口進行取樣，考察此時溶液的pH值，若pH值大于8.5，則將NaOH的蠕動泵設置為2rpm/min，小于8.0，則NaOH的蠕動泵設置初始值為5rpm/min，具體情況再進行調節。

一種處理海水利用廢水結晶除磷的方法，包括下列步驟：

1）海水利用廢水預處理：加入堿液調節海水利用廢水pH為8.0-8.5；

2）過濾結晶：在鋼渣基復合濾料內水力停留時間為60mim，磷酸銨鎂在鋼渣基復合濾料周圍形成磷酸銨鎂晶體；

3）反沖洗：磷酸銨鎂晶體隨反沖洗水流出，部分溶解，形成含有磷酸銨鎂的溶液；

4）過濾：磷酸銨鎂溶液通過0.45μm的濾膜過濾風干，磷酸銨鎂晶體會留在濾膜上，回收利用。

所述步驟1中的堿液為濃度為0.5mol/L的NaOH溶液。步驟4中的反沖洗水為自來水。