[發(fā)明專利]在常溫下重復(fù)利用二氧化碳從污水溶磷回收的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410267050.6
• 申請(qǐng)日: 2014-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN104016427A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉良;郭宗義;周文龍;張亮;涂志;潘曉;邱進(jìn)杰;鄧娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶市畜牧科學(xué)院
• 主分類號(hào): C02F1/00
• 分類號(hào): C02F1/00
• 代理公司: 重慶市恒信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水磷素回收的系統(tǒng)，更具體地說，本發(fā)明涉及一種常溫條件下重復(fù)利用二氧化碳從污水溶磷回收的方法和系統(tǒng)，屬于污水處理、環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

磷是動(dòng)植物生長(zhǎng)、生存的必需元素，但是，污水中過量的磷也能夠?qū)е滤w富營(yíng)養(yǎng)化，特別是在封閉水域，其污染更為嚴(yán)重。世界磷的使用量正以每年1.5%的速度遞增，預(yù)計(jì)將在未來的100～250年內(nèi)枯竭。磷作為一種不可再生資源，逐漸被各國(guó)重視。污水中的磷也是一種重要的資源，因此將其回收再利用具有重要的意義。

現(xiàn)階段，污水除磷的技術(shù)主要有化學(xué)除磷法和生物除磷法。磷酸銨鎂法（MAP法）是一種化學(xué)除磷方法，通過向含NH₄⁺污水添加Mg²⁺和?PO₄³⁺，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成MgNH₄PO₄，其反應(yīng)原理如式（1）所示。MAP法得以應(yīng)用是因?yàn)槠渥陨愍?dú)有的優(yōu)越性：一方面可以同時(shí)回收沼液中的氮和磷，降低污水污染力，另一方面回收的磷酸銨鎂可作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的肥料。

NH₄⁺+?PO₄³⁺+?Mg²⁺→MgNH₄PO_{4???????????????????}（1）

雖然MgNH₄PO₄可直接用作高品質(zhì)緩釋磷肥，增加經(jīng)濟(jì)效益，且具有同步去除氨氮的作用，產(chǎn)泥量小等特點(diǎn)，但也存在運(yùn)行成本高，添加的化學(xué)試劑可能造成其它污染等問題。

污水中的磷存在形態(tài)主要包括有正磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機(jī)磷，在二級(jí)生化處理中，聚磷酸鹽和有機(jī)磷可以轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽。最典型的生物除磷模式是厭氧/好氧生物除磷法，在好氧過程中正磷酸鹽會(huì)被大量地吸收到活性污泥中。這些污泥吸收了大量的磷，通過沉淀池沉淀后，其含磷量可達(dá)污泥干重的5～10%，一般的活性污泥也可達(dá)2%。現(xiàn)階段，這些活性污泥主要的處理方式有填埋、焚燒等，這是浪費(fèi)磷資源的處理方式，不利于磷資源的保護(hù)。所以，為了能夠充分地回收污水中的磷，迫切需要一種能夠有效地溶解污水中的磷素并加以回收的技術(shù)工藝和系統(tǒng)。

綜上所述，開發(fā)高效污水磷素回收工藝技術(shù)且不引入污染物成為解決污水回收磷和達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵技術(shù)之一。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種在常溫下重復(fù)利用二氧化碳從污水溶磷回收的系統(tǒng)，以及利用該系統(tǒng)進(jìn)行溶磷回收的方法，以解決污水磷素回收的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：在常溫下重復(fù)利用二氧化碳從污水溶磷回收的系統(tǒng)，包括溶磷塔、污水過濾裝置和磷回收塔；其中所述溶磷塔的溶磷塔塔體通過電磁閥和管道與二氧化碳鋼瓶連通，溶磷塔塔體還通過第一單向閥和管道與污水泵連通，溶磷塔塔頂與氣泵的進(jìn)氣口連通，氣泵的出氣口通過管道和第二單向閥與溶磷塔底部的曝氣裝置連通，溶磷塔塔底通過溶磷塔底部電磁閥和管道與污水過濾裝置的進(jìn)水口連通；所述污水過濾裝置設(shè)置于溶磷塔和磷回收塔之間，污水過濾裝置的出水口通過液泵、管道和第三單向閥與磷回收塔連通；磷回收塔的頂部通過磷回收塔塔頂電磁閥、管道和真空泵與溶磷塔塔頂和氣泵進(jìn)氣口之間的管道連通。

為了更好地實(shí)施本系統(tǒng)，所述溶磷塔塔內(nèi)安裝有壓強(qiáng)傳感器。在所述溶磷塔塔頂和氣泵進(jìn)氣口之間設(shè)置有泄壓閥。

具體地，所述污水過濾裝置內(nèi)設(shè)置有濾網(wǎng)。所述濾網(wǎng)與污水過濾裝置的底部為非平行設(shè)置，即濾網(wǎng)與污水過濾裝置的底面呈一定夾角。

更具體地，所述磷回收塔的磷回收塔塔頂設(shè)置有氣壓調(diào)節(jié)閥和攪拌裝置。磷回收塔塔內(nèi)還設(shè)置有二氧化碳傳感器。

本系統(tǒng)還包括PLC控制器，PLC控制器控制各電磁閥的開閉，以及污水泵、氣泵、液泵、真空泵和攪拌裝置的停止和運(yùn)行。

本發(fā)明還提供了利用上述系統(tǒng)在常溫下重復(fù)利用二氧化碳從污水溶磷回收的方法，具體如下：

PLC控制器發(fā)出控制信號(hào)啟動(dòng)遠(yuǎn)端污水泵，則污水通過第一單向閥泵入溶磷塔中，當(dāng)達(dá)到預(yù)定水位后，則關(guān)閉污水泵。