[发明专利]在常温下重复利用二氧化碳从污水溶磷回收的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及污水磷素回收的系统，更具体地说，本发明涉及一种常温条件下重复利用二氧化碳从污水溶磷回收的方法和系统，属于污水处理、环境保护技术领域。

背景技术

磷是动植物生长、生存的必需元素，但是，污水中过量的磷也能够导致水体富营养化，特别是在封闭水域，其污染更为严重。世界磷的使用量正以每年1.5%的速度递增，预计将在未来的100～250年内枯竭。磷作为一种不可再生资源，逐渐被各国重视。污水中的磷也是一种重要的资源，因此将其回收再利用具有重要的意义。

现阶段，污水除磷的技术主要有化学除磷法和生物除磷法。磷酸铵镁法（MAP法）是一种化学除磷方法，通过向含NH₄⁺污水添加Mg²⁺和 PO₄³⁺，发生化学反应生成MgNH₄PO₄，其反应原理如式（1）所示。MAP法得以应用是因为其自身独有的优越性：一方面可以同时回收沼液中的氮和磷，降低污水污染力，另一方面回收的磷酸铵镁可作为农业生产的肥料。

NH₄⁺+ PO₄³⁺+ Mg²⁺→MgNH₄PO₄                   （1）

虽然MgNH₄PO₄可直接用作高品质缓释磷肥，增加经济效益，且具有同步去除氨氮的作用，产泥量小等特点，但也存在运行成本高，添加的化学试剂可能造成其它污染等问题。

污水中的磷存在形态主要包括有正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷，在二级生化处理中，聚磷酸盐和有机磷可以转化为正磷酸盐。最典型的生物除磷模式是厌氧/好氧生物除磷法，在好氧过程中正磷酸盐会被大量地吸收到活性污泥中。这些污泥吸收了大量的磷，通过沉淀池沉淀后，其含磷量可达污泥干重的5～10%，一般的活性污泥也可达2%。现阶段，这些活性污泥主要的处理方式有填埋、焚烧等，这是浪费磷资源的处理方式，不利于磷资源的保护。所以，为了能够充分地回收污水中的磷，迫切需要一种能够有效地溶解污水中的磷素并加以回收的技术工艺和系统。

综上所述，开发高效污水磷素回收工艺技术且不引入污染物成为解决污水回收磷和达标排放的关键技术之一。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种在常温下重复利用二氧化碳从污水溶磷回收的系统，以及利用该系统进行溶磷回收的方法，以解决污水磷素回收的问题。

为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：在常温下重复利用二氧化碳从污水溶磷回收的系统，包括溶磷塔、污水过滤装置和磷回收塔；其中所述溶磷塔的溶磷塔塔体通过电磁阀和管道与二氧化碳钢瓶连通，溶磷塔塔体还通过第一单向阀和管道与污水泵连通，溶磷塔塔顶与气泵的进气口连通，气泵的出气口通过管道和第二单向阀与溶磷塔底部的曝气装置连通，溶磷塔塔底通过溶磷塔底部电磁阀和管道与污水过滤装置的进水口连通；所述污水过滤装置设置于溶磷塔和磷回收塔之间，污水过滤装置的出水口通过液泵、管道和第三单向阀与磷回收塔连通；磷回收塔的顶部通过磷回收塔塔顶电磁阀、管道和真空泵与溶磷塔塔顶和气泵进气口之间的管道连通。

为了更好地实施本系统，所述溶磷塔塔内安装有压强传感器。在所述溶磷塔塔顶和气泵进气口之间设置有泄压阀。

具体地，所述污水过滤装置内设置有滤网。所述滤网与污水过滤装置的底部为非平行设置，即滤网与污水过滤装置的底面呈一定夹角。

更具体地，所述磷回收塔的磷回收塔塔顶设置有气压调节阀和搅拌装置。磷回收塔塔内还设置有二氧化碳传感器。

本系统还包括PLC控制器，PLC控制器控制各电磁阀的开闭，以及污水泵、气泵、液泵、真空泵和搅拌装置的停止和运行。

本发明还提供了利用上述系统在常温下重复利用二氧化碳从污水溶磷回收的方法，具体如下：

PLC控制器发出控制信号启动远端污水泵，则污水通过第一单向阀泵入溶磷塔中，当达到预定水位后，则关闭污水泵。