[實用新型]一種對廢水氮磷進行鳥糞石資源化反應裝置

有效

• 申請號: 201420458423.3
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN204125219U
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 張冬梅;周瑛;沈豪祥;林曉豐;謝逸俊;黃立
• 申請（專利權）人: 廣東石油化工學院
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C01B25/45
• 代理公司: 茂名市穗海專利事務所 44106
• 代理人: 李好琚

技術領域

本實用新型涉及一種對廢水氮磷進行鳥糞石資源化反應裝置，它利用磷酸銨鎂沉淀法從廢水中去除溶解性氮、磷污染物，并使之沉淀生成鳥糞石，屬于廢水處理和資源化技術領域。

背景技術

當廢水或溶液中同時含有Mg²⁺、PO₄^3–、NH₄⁺三種離子時，且離子濃度積大于MgNH₄PO₄·6H₂O溶度積常數時，發生磷酸銨鎂（MAP）沉淀反應，其結晶沉淀原理如下列反應式（1）、（2）所示，這一現象分別被Rawn（1939）和Borgerding（1972）研究廢水處理廠消化污泥管道沉淀時發現。

NH₃?+?H₃O⁺???+?NH₄⁺?+?H₂O?????????????????????????????（1）

Mg²⁺?+?PO₄^3–?+?NH₄⁺?+?6H₂O???MgNH₄PO₄·6H₂O?↓??????????（2）

Ksp?=?2.51′10^–13，pKsp?=?–log(Ksp)?=?12.6

沉淀產物MAP?（MgNH₄PO₄·6H₂O）俗稱為鳥糞石，白色結晶粉末，相對密度1.71，易溶于酸，不溶于堿、水、及乙醇溶液，施入農田后有緩釋氮、磷的特點，被視為極有價值的農業緩釋肥，因此近年來成為廢水處理中脫氮除磷技術的研究熱點。它具有反應快速、容易實現，反應條件容易控制等多種優點。

但目前此技術在工程實踐中的推廣應用還有很大的難度，除了投加藥劑成本的原因，在反應裝置、工藝流程上的不完善是其主要影響因素，特別是工程上缺乏對鳥糞石沉淀產物分離回收的裝置，成為限制鳥糞石沉淀技術對廢水中氮磷污染物進行資源化回收利用的“瓶頸”問題。在中國專利號201210454919.9?“將污水中氮磷制備成鳥糞石晶體的裝置和工藝”，中國專利號201010169236.X?“采用鳥糞石沉淀法從廢水中回收磷的裝置及工藝方法”及中國專利號201010141900.X?“一體化鳥糞石法氮磷回收裝置”等專利中，涉及了鳥糞石反應器，但配套設備多，電耗高，投資成本大，且大部分專利在沉淀反應區設置填料，這樣會減少進水量、增大反應器容積，易造成沉淀分離效果不理想、沉淀收集難度大等缺點。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種結構簡單、便于分離回收的間歇式運行的對廢水氮磷進行鳥糞石資源化反應裝置。

為了實現上述的目的，本實用新型采用如下的技術方案：

一種對廢水氮磷進行鳥糞石資源化反應裝置，它由反應池、堿液儲備槽、磷鹽儲備槽和鎂鹽儲備槽組成，反應池由圓筒形的立式池壁、由上向下伸入該池壁內部中心位置的中間反應管、置于中間反應管出口下面的反射板構成，中間反應管內交錯設置多層的水流擋板，水流擋板的里端分別向下傾斜，傾角為15～25o。

在上述中，反應池的污水進水管經污水提升泵接反應池，堿液儲備槽的堿液加藥管經加堿泵接反應池，磷鹽儲備槽的磷鹽加藥管經磷鹽計量泵接反應池，鎂鹽儲備槽的鎂鹽加藥管經鎂鹽計量泵接反應池。

另外，池壁底部接有晶體收集斗，晶體收集斗側邊接有出水管，出水管上安裝有排水閥，晶體收集斗的出口接排泥管，排泥管安裝排泥閥，所述的污水進水管、堿液加藥管、磷鹽加藥管和鎂鹽加藥管分別由中間反應管頂部伸入。

發明人用鳥糞石沉淀法對養殖廢水、污泥厭氧消化液等含氮磷廢水進行了細致的MAP沉淀反應研究。反應過程中的現象表明，MAP沉淀反應在常溫常壓下即可發生且反應極為迅速，一般反應時間根據水量與攪拌速率的不同在2-10分鐘即可完成，并且鳥糞石沉淀快，形成上清液較為清澈。因此在選擇沉淀反應方式時，本實用新型中采用間歇式反應方式。