[發(fā)明專利]一種由含磷廢水制備鳥糞石的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011305662.1
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112551500B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉欣;陳少華;沈君煌;張召基;徐穎
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所
• 主分類號: C01B25/45
• 分類號: C01B25/45;C02F1/52;C02F101/10
• 代理公司: 北京中知星原知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11868
• 代理人: 艾變開

本發(fā)明公開了一種由含磷廢水制備鳥糞石的方法，所述方法使用流化床作為生產(chǎn)設(shè)備，所述方法包括：根據(jù)目標(biāo)鳥糞石的粒徑確定首次投加晶種的粒徑；根據(jù)流化床的流化段體積確定首次投加的晶種量；根據(jù)含磷廢水的磷負(fù)荷和首次投加晶種的粒徑確定目標(biāo)鳥糞石的出料周期；出料時(shí)目標(biāo)鳥糞石的粒徑以下的顆粒作為晶種再次投加回流化床。所述根據(jù)目標(biāo)鳥糞石的粒徑確定首次投加晶種的粒徑，包括：根據(jù)目標(biāo)鳥糞石的粒徑確定流化床的上升流速；根據(jù)所述上升流速確定首次投加晶種的最小粒徑；所述首次投加晶種的粒徑介于所述最小粒徑和1/4?1/2的目標(biāo)鳥糞石的粒徑之間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水污染控制與資源再生技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種由含磷廢水制備鳥糞石的方法。

背景技術(shù)

磷是生命體不可或缺的重要元素，也是重要的化工原料。由于磷在自然界的單向流動(dòng)性和磷礦的分布不均，磷短缺問題越發(fā)凸顯，實(shí)現(xiàn)磷的循環(huán)利用十分必要；另一方面，磷是造成水體富營養(yǎng)化的主控因子，嚴(yán)重危害到農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、旅游業(yè)等行業(yè)的健康發(fā)展，而且對食品和飲用水安全構(gòu)成了極大威脅。因此從廢水回收磷可以實(shí)現(xiàn)磷污染治理和資源再生利用的雙重目的。

鳥糞石(MgNH₄PO₄·6H₂O)結(jié)晶法可以高效地去除和回收廢水中高濃度磷，所得的鳥糞石產(chǎn)品是一種高品位的緩釋磷肥，被認(rèn)為是最有可能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的一種磷資源回收技術(shù)。

流化床是制備高品質(zhì)鳥糞石產(chǎn)品的結(jié)晶裝置，其影響因素除了常規(guī)的pH、Mg/N/P、回流比和上升流速外，晶種的投加也至關(guān)重要。與攪拌式結(jié)晶器不同，流化床中投加的晶種既要能流化誘導(dǎo)結(jié)晶，又不能被上升水流帶走，還要實(shí)現(xiàn)攔截微晶自我生長的目的。因此鳥糞石流化床的磷去除效果及產(chǎn)品質(zhì)量很大程度上取決于晶種的投加。

然而，有關(guān)鳥糞石流化床晶種的投加方法尚無精確計(jì)量的方法，投加量與投加粒徑也多憑經(jīng)驗(yàn)。目前，當(dāng)投加相同粒徑的鳥糞石晶種時(shí)，所有晶種所處的水力學(xué)和熱力學(xué)條件相當(dāng)，具有相同的生長速率，導(dǎo)致所生成的鳥糞石產(chǎn)品粒度均一，產(chǎn)品長到一定粒度進(jìn)行收集后，需再次投加晶種。此類晶種投加方式無法保證裝置運(yùn)行的連續(xù)性。同時(shí)，晶種的投加還需兼顧水力條件，如確保小粒徑晶種不流失，大粒徑晶種易流化等。本領(lǐng)域需要一種根據(jù)制備鳥糞石顆粒的目標(biāo)產(chǎn)品粒徑，即可確定流化床生產(chǎn)工藝的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種由含磷廢水制備鳥糞石的方法，所述方法使用流化床作為生產(chǎn)設(shè)備，所述方法包括：

根據(jù)目標(biāo)鳥糞石的粒徑確定首次投加晶種的粒徑；

根據(jù)流化床的流化段體積確定首次投加的晶種量；

根據(jù)含磷廢水的磷負(fù)荷和首次投加晶種的粒徑確定目標(biāo)鳥糞石的出料周期；

出料時(shí)目標(biāo)鳥糞石的粒徑以下的顆粒作為晶種再次投加回流化床。

本發(fā)明在生產(chǎn)目標(biāo)粒徑的鳥糞石的實(shí)現(xiàn)過程中，根據(jù)目標(biāo)鳥糞石的粒徑，便可以確定首次投加晶種的粒徑，從而可以有效降低不同工藝條件(首次投加晶種的粒徑)對目標(biāo)鳥糞石的粒徑影響的工作量，且能提高目標(biāo)鳥糞石粒徑的控制精度。

可選地，所述根據(jù)目標(biāo)鳥糞石的粒徑確定首次投加晶種的粒徑，包括：

根據(jù)目標(biāo)鳥糞石的粒徑確定流化床的上升流速；

根據(jù)所述上升流速確定首次投加晶種的最小粒徑；

所述首次投加晶種的粒徑介于所述最小粒徑和1/4-1/2的目標(biāo)鳥糞石的粒徑之間。