[发明专利]用于从废水中沉淀溶质的反应器及相关方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求了在2011年3月10日提交的标题为“用于从废水中沉淀溶质的反应器”的美国专利申请第61/451,518号的优先权。在美国，该申请要求享受在2011年3月10日提交的美国专利申请第61/451,518的35U.S.C.§119的权益，其通过引用的方式并入到本文中。

技术领域

本发明涉及废水处理。实施方式涉及用于从废水中沉淀溶解的材料的反应器，及用于从废水中沉淀溶解的材料的方法。例如，本发明可以用于鸟粪石沉淀反应器中。

背景技术

一般的反应器，以及特别是流化床反应器已经被用于从包含显著浓度的磷，通常以磷酸盐形式的废水中除去并回收磷。这样的废水可以来自广泛的来源。这些包括如下来源，例如，来自垃圾填埋场的沥滤、来自农业用地的径流、来自工业过程的流出物、城市废水、动物粪便等。这样的废水，如果未经处理排放至环境中可以导致过量的排出物磷浓度。

存在多种磷除去和回收技术。一些技术提供了硫化床反应器来通过产生丸粒形式的鸟粪石(MgNH₄P0₄6H₂0)或鸟粪石类似物或磷酸盐化合物而从水溶液中除去磷。鸟粪石可以通过如下反应形成：

Mg²⁺+NH₄⁺+P0₄^3-+6H₂0←→MgNH₄P0₄.6H₂0

多个参考文献中已经描述了用于从废水溶液中除去和回收磷的反应器的实例。其中包括如下文献：

Regy等人，Phosphate recovery by struvite precipitation in a stirred reactor),LAGEP(2001年3月至12月)，包括进行了多种尝试以通过鸟粪石沉淀从废水中除去磷和氮。

Trentelman，美国专利申请第4,389,317号，以及Piekema等人，Phosphate Recovery by the Crystallization Process：Experience and Developments，在关于Phosphate Recovery for Recycling from Sewage and Animal Wastes的第二届国际会议上提交的论文，Noordwijkerhout，荷兰，2001年3月12-13，公开了以磷酸钙、磷酸镁、磷酸铵镁或磷酸镁钾的形式沉淀磷酸盐的反应器和方法。

Ueno等人，Three years experience on operating and selling recovered struvite from full scale plant(2001),Environmental Technology,第22卷，第1373页，公开了使用侧流结晶反应器从而以磷酸镁铵(又称作鸟粪石)的形式除去磷酸盐。

Tsunekawa等人，日本第11-267665号的专利摘要公开了用于从水中除去磷的反应器。

Koch等人，Fluidized bed wastewater treatment,美国专利第7,622,047号。

在废水处理和反应器中可能出现的一些问题包括在处理的废水中的溶质的沉淀不充分，以及沉淀的粒子夹带在经处理的废水中。需要有成本效益的方法和系统以解决这些问题中的一些或所有的这些问题。

发明内容

本发明具有多个方面。一个方面提供了流化床反应器及其部件。例如，这样的反应器可以应用于例如由废水产生鸟粪石、鸟粪石类似物和其它含磷的化合物。另一方面提供了用于废水处理的方法。在本文中描述了这样的装置和方法的多个实例，并且示出在附图中。多个示出的示例性实施方式的特征可以以其它方式结合以提供其它实例的实施方式。