[實用新型]一種剩余污泥的磷回收裝置

有效

• 申請號: 201320152385.4
• 申請日: 2013-03-30
• 公開（公告）號: CN203112675U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 孫連鵬;歐偉松;譚錦欣
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04;C02F11/00;C02F11/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 謝敏楠

技術領域

本實用新型屬于環境工程污泥、污水處理領域，具體涉及一種剩余污泥的磷回收裝置。

背景技術

磷是重要的難以再生的非金屬礦資源，在我國日益發展的工業當中具有重要的經濟價值。目前，世界上超過90％的磷肥來自磷酸鹽礦。根據全球不同的權威機構測算，全世界的磷資源只能使用60~130?a。近年來國際磷礦石價格更是一路飆升，較10?a?前翻了6?倍。據資料統計，我國現有27?億t折標磷礦儲量，僅夠維持我國再使用70?年左右，其中還包含90%以上的非富磷礦。如果僅以富磷礦磷儲量計算，則僅能維持我國使用10~15?年，磷礦已被列為我國2010年后不能滿足國民經濟發展需要的20種礦產之一。

????另一方面，當前氮、磷等營養元素隨污水排放所引起的水體富營養化現象日益加重。而在污水處理的過程中，由于磷元素具有單向流動的特點，不能直接被分解消耗，大部分的磷只能以必要元素的形式儲存在生物體中，最終以剩余污泥的形式進行排放，使得生活中相當大一部分磷資源無法進行回用。

????經研究發現，污泥經過處理后上清液的磷含量可達到100mg/L以上。因此，通過有效的方法，使磷從城市污泥中釋放出來并以一定形式加以回收，這不僅為城市污水處理廠污泥處理處置和資源化開辟了一個新的方向，而且對保證污水廠的正常運行，減輕水體富營養化程度，改善城市水環境質量，減輕污泥處置的二次污染，促進磷資源的可持續利用具有重要意義。

????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。鳥糞石脫氮除磷，可以同時回收污泥上清液中的氮、磷元素，當污泥上清液中Mg²⁺，NH₄⁺及PO₄^3-達到一定濃度時，且其離子濃度積大于溶度積常數Ksp時，通過調節pH會生成大量的鳥糞石沉淀，進而實現氮、磷元素的回收。反應式為：Mg²⁺+NH₄⁺+PO₄^3-+6H₂O→MgNH₄PO₄·6H₂O↓。目前已有專利大多專注于對富磷廢水的回收處理，缺少對污泥中磷元素回收利用的研究。

????但是，對剩余污泥中磷元素回收利用首先遇到的問題是得讓磷元素先釋放出來，現有技術中多采用超聲波、臭氧氧化法使剩余污泥中的磷元素釋放，超聲波、臭氧氧化法雖然釋磷效果好，但耗能大成為其一大缺點。所以，研究一種操作簡單、運行穩定、費用極其低廉的剩余污泥的磷回收裝置和方法是一種急需的需求。?

發明內容

本實用新型的目的是針對現有技術剩余污泥磷回收的不足，提供一種剩余污泥的磷回收裝置。所述裝置先采用厭氧反應的方法對剩余污泥中磷進行釋放，然后再以磷酸銨鎂結晶（鳥糞石）回收剩余污泥中的磷元素。所述裝置操作簡單，釋磷效果明顯，運行穩定、費用極其低廉。?

本實用新型通過以下技術方案實現上述目的：

????一種剩余污泥的磷回收裝置，包括氮磷回收裝置，還包括通過污泥上清液傳送管與氮磷回收裝置相連的厭氧反應裝置；所述厭氧反應裝置包括污泥厭氧反應器，污泥厭氧反應器設有污泥靜置反應器。現有的氮磷回收裝置，只是針對廢水中磷，而本發明通過增加污泥厭氧反應器先使污泥中的磷元素釋放出來，然后再利用氮磷裝置回收釋放出來的磷。

????優選地，所述污泥靜置反應器設有混凝劑投加管、污泥出管和攪拌裝置，污泥出管上設有第二流量計和設于第二流量計和污泥靜置反應器之間的第二污泥泵。

????優選地，為了監測污泥厭氧反應器內污泥反應的進程，所述污泥厭氧反應器還設有設有污泥進管、污泥排空管、pH計、ORP計和進泥控制系統；污泥進管上設有第一污泥泵盒設于第一污泥泵和污泥厭氧反應器之間的第一流量計。

優選地，為了實現整個裝置的實時定量監測，所述進泥控制系統根據污泥厭氧反應器內設的pH計、ORP計的監控數值控制污泥厭氧反應的時間，進泥控制系統還根據第一流量計記錄的進泥量的數據控制第一污泥泵的開關。

優選地，所述的氮磷回收裝置為鳥糞石氮磷回收裝置。

進一步地，所述鳥糞石氮磷回收裝置包括相互連接的套管式反應器和出水槽，套管式反應器包括相互套接的內管和外管。具體地，所述內管的頂部設有污泥上清傳送管和廢氣出管、內管的上部設有鎂鹽溶液進管、堿液進管，內管的中部設有和空氣進管；