[發(fā)明專利]一種利用難溶性鎂源回收廢水中磷的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011305669.3 | 申請日： | 2020-11-20 |
| 公開（公告）號： | CN112551659B | 公開（公告）日： | 2022-07-08 |
| 發(fā)明（設計）人： | 葉欣;陳少華;吳俊斌;林向宇;王曉君 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學院城市環(huán)境研究所 |
| 主分類號： | C02F1/52 | 分類號： | C02F1/52;C01B25/45;C02F101/10 |
| 代理公司： | 北京中知星原知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11868 | 代理人： | 艾變開 |
| 地址： | 361021 福*** | 國省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 利用 難溶性鎂源 回收 水中 方法 | ||
1.一種利用難溶性鎂源回收廢水中磷的方法，其特征在于，所述方法包括預處理環(huán)節(jié)和磷回收環(huán)節(jié)，所述預處理環(huán)節(jié)包括：
（1）建立不同初始磷濃度的廢水的pH值與磷損失率之間的關系；
（2）根據(jù)生產(chǎn)要求的磷損失率對應得到實際生產(chǎn)時的廢水pH值；
（3）根據(jù)實際生產(chǎn)時的廢水pH值指導難溶性鎂源的投加量；
所述磷回收環(huán)節(jié)包括：在預處理后的廢水中投加水溶性鎂源、氨源和片堿，得到鳥糞石顆粒產(chǎn)品；
步驟（1）包括以下步驟：
根據(jù)初始磷濃度的不同，劃分不同的分區(qū)，分別為500-1000 mg/L，1000-1500 mg/L，1500-2000 mg/L，2000 mg/L以上；
向廢水中投加不同量的難溶性鎂源，檢測并記錄實時的磷損失率和廢水pH值；
繪制磷損失率-廢水pH值的對應曲線，擬合曲線得到不同初始磷濃度的廢水對應的pH值與磷損失率之間的關系式，關系式如下：
在500 C0≤1000 mg/L時，pH = 0.5183×η + 2.8546；
在1000 C0≤1500 mg/L時，pH = 0.1425×η + 4.8601；
在1500 C0≤2000 mg/L時，pH = 0.0174×η + 5.7775；
在C02000 mg/L時，pH = 0.0295×η + 4.9316；
所述磷損失率根據(jù)下式計算得到：
式中，C0為廢水的初始磷濃度，CP為預處理完成后廢水的磷濃度；
所述廢水pH值為預處理過程中，使用pH計實時檢測到的廢水pH值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收廢水中磷的方法，其特征在于，上述關系式是在實施預處理環(huán)節(jié)的連續(xù)實驗的基礎上，擬合得出的，具體實驗方法如下：
（a）測定進水廢水的磷濃度作為初始磷濃度，以Mg與P摩爾比1：1的比例，向廢水中投加難溶性鎂源；
（b）間隔2-6小時，同時測定進水和出水的磷濃度，并以此為基礎計算并記錄進水Mg/P摩爾比和磷損失率η，通過pH計檢測并記錄對應的pH值；
（c）設置磷損失率10%為調(diào)控參數(shù)，當磷損失率高于10%時，減少難溶性鎂源的投加量，當磷損失率低于10%時，增加難溶性鎂源的投加量；
（d）重復上述步驟（b）-（c）；
（e）將所得的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，根據(jù)進水廢水的磷濃度進行分區(qū)，擬合不同分區(qū)下平均磷損失率與平均pH值的對應關系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收廢水中磷的方法，其特征在于，上述步驟（2）中，所述生產(chǎn)要求的磷損失率為0.1-10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收廢水中磷的方法，其特征在于，上述步驟（3）中，所述根據(jù)實際生產(chǎn)時的廢水pH值指導難溶性鎂源的投加量的方法是，在所述預處理環(huán)節(jié)中，向廢水投加難溶性鎂源，使用pH計實時監(jiān)測廢水的pH值，并與預設廢水pH值比較，根據(jù)實時pH值的升高或降低，相應的減少或增加難溶性鎂源的投加量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的回收廢水中磷的方法，其特征在于，所述回收廢水中磷的方法使用投加難溶性鎂源的裝置，所述裝置包括投料部分、pH反饋控制系統(tǒng)、攪拌槽和流化床，所述投料部分包括第一儲料槽、第二儲料槽和螺桿輸送泵，第一儲料槽、第二儲料槽分別通過投料管道連接攪拌槽和流化床；所述螺桿輸送泵的螺桿貫穿第一儲料槽的底部，用于將第一儲料槽內(nèi)部的難溶性鎂源逐步投加進入攪拌槽；所述攪拌槽的出水口連接流化床的進料口；所述pH反饋控制系統(tǒng)通訊連接螺桿輸送泵和位于攪拌槽內(nèi)的pH計。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的回收廢水中磷的方法，其特征在于，所述第一儲料槽分為儲料區(qū)和出料區(qū)，儲料區(qū)為倒錐形，開口形狀為方形或圓形，儲料區(qū)底部與出料區(qū)頂部相連，出料區(qū)底部設有出料口，所述螺桿輸送泵的螺桿貫穿出料區(qū)底部，螺桿從出料口伸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的回收廢水中磷的方法，其特征在于，所述第一儲料槽還包括若干個振打器，所述振打器安裝于儲料區(qū)的外側(cè)壁上，在振打器與儲料區(qū)的側(cè)壁之間設有橡膠層；
所述pH反饋控制系統(tǒng)包括相互連接的pH控制器和調(diào)頻器，所述pH控制器預設pH值與螺桿輸送泵頻率之間對應關系的控制程序，pH控制器連接pH計，調(diào)頻器連接螺桿輸送泵；所述pH計用于測定攪拌槽中廢水與難溶性鎂源混合后的pH值，并將pH值傳輸?shù)絧H控制器，pH控制器根據(jù)上述控制程序?qū)崟r調(diào)節(jié)調(diào)頻器的輸出頻率，進而控制螺桿輸送泵的給料速率，實現(xiàn)廢水pH值與難溶性鎂源給料的實時聯(lián)動控制。
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