[發明專利]一種利用磷酸銨鎂結晶回收廢水中氮磷的裝置及方法

在審

• 申請號: 201711374167.4
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108057414A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 鄒華;孫文鑫;朱榮;張云;李祎飛;丁劍楠;付善飛
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01J19/24
• 分類號: B01J19/24;C01B25/45;C02F1/58;C02F101/16;C02F101/10
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種利用磷酸銨鎂結晶回收廢水中氮磷的裝置及方法，屬于污水處理技術領域。本發明的反應器包括反應器本體、曝氣裝置、廢水槽、堿液槽和藥劑槽；應用本發明的鳥糞石結晶回收廢水中氮磷的裝置，只投加鎂鹽，保持鎂磷比為1.38，終點pH＝9，曝氣反應20min，氨氮去除率24.08％，無機磷去除率90.13％，得到沉淀物中鳥糞石純度達89.14％。若補充磷鹽和鎂鹽，控制N:Mg:P為1:1.12:0.98，終點pH＝9，曝氣反應20min，經過二次循環后氨氮去除率93.63％，無機磷去除率90.02％，鳥糞石純度達87.19％。

技術領域

本發明涉及一種利用磷酸銨鎂結晶回收廢水中氮磷的裝置及方法，屬于污水處理技術領域。

背景技術

磷是生命物質不可缺少的元素之一，是地球上不可再生的有限資源。同時，氮、磷等營養元素隨污水排入環境使得水體富營養化現象日益嚴重。因此，實現從污水中回收氮磷，既可以防治水體富營養化也可以實現磷的可持續利用，受到廣泛關注。

在各種以磷酸鹽形式回收磷元素的方法中，鳥糞石結晶法由于其磷含量高并可直接或間接作為優質肥料被用于農林業而備受青睞。

鳥糞石(MAP)又稱六水合磷酸銨鎂(MgNH4PO4·6H2O)，是一種低溶解度的白色晶體礦物,當水中Mg2+、NH4+、以及PO43-離子濃度超過溶解度限值時，就會自發結晶產生鳥糞石結晶沉淀。最終得到的鳥糞石結晶極好的緩釋肥料，不會對植物根系造成傷害，并且其難溶于水的特性不會導致水體富營養化，因此非常適合作為園林、苗圃等植被的磷肥，也可以制成清潔劑、化妝品和動物飼料。

鳥糞石作為一種有潛力的肥料，已有多家污水處理廠對其回收利用進行研究。因此，采用鳥糞石結晶法去除廢水中氮磷是一種生態和經濟效益兼具的水處理方法。

發明內容

本發明的第一個目的是提供一種用于磷酸銨鎂結晶的反應器，包括反應器本體、曝氣裝置、廢水槽、堿液槽和藥劑槽；所述反應器本體包括上下均不封閉的內筒和外筒；內筒設置于外筒內部，內筒與外筒的頂部齊平，內筒的筒高小于外筒的筒高；曝氣裝置、堿液槽和藥劑槽分別設置在反應器本體的外部，并通過管道伸入至反應器的內筒中；所述廢水槽通過管道與反應器的外筒連通。

在本發明的一種實施方式中，外筒的側壁上分別設置進水口、取樣口和出水口；所述進水口設置于外筒側壁的下部；所述出水口設置于外筒的上部；所述取樣口設置至少一個。

在本發明的一種實施方式中，外筒的底部呈錐形，設置沉淀出口。

在本發明的一種實施方式中，所述外筒為玻璃材質，形狀呈上大下小的筒狀。

在本發明的一種實施方式中，所述內筒為金屬材質，由同軸設置的內筒下部和內筒上部組成，內筒上部的直徑大于內筒下部的直徑，所述內筒上部的底端與內筒下部的頂端通過連接板連接；所述連接板的兩端分別與內筒下部端面的外筒壁和內筒上部的內筒壁固定。

在本發明的一種實施方式中，所述連接板沿金屬內筒的中軸對稱設置至少三個。

在本發明的一種實施方式中，反應器頂部設置蓋子。

在本發明的一種實施方式中，曝氣裝置通過長管伸入金屬內筒的部分還設置攪拌槳。

本發明的第二個目的是提供一種回收廢水中氨氮和無機磷的方法，是應用所述鳥糞石結晶反應器進行廢水處理。