[实用新型]一种废水磷肥生产组合装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低成本废水磷肥回收装置，属于废水处理及其资源化技术领域。

背景技术

生活污水和养殖废水排放的磷是水体富营养化的主要原因之一，对水环境质量造成严重的负面影响，已成为当前重大的环境问题之一。另一方面，磷是所有生命形式不可缺少的营养元素，也是重要的化工原料，特别是自然界中磷矿石资源的有限性，使得实现磷资源的循环利用十分必要。废水的磷回收是缓解水体污染和磷资源短缺的重要方式。目前，从养殖废水沼液、城市污泥厌氧上清液等废水磷回收的主要工艺是磷酸铵镁MgNH₄PO₄·6H₂O，俗称鸟粪石结晶沉淀工艺，回收的磷酸铵镁是很好的缓释肥料，可以直接应用于农业生产。

目前磷酸铵镁回收废水氮磷的工艺主要有流化床、结晶沉淀池、气提式反应器工艺等。这些磷酸铵镁回收工艺虽然各具优势，但是在工程实践中的推广应用还有很大的难度，药剂耗碱量、镁源投加成本、回收产品的品质杂质含量高是其主要的影响因素。对于畜禽养殖废水沼液、污泥厌氧上清液等富磷废水，虽然含有较高浓度的磷酸盐60-300mg/L，还含有100-1200mg/L的碳酸盐，在磷回收时需投加大量的碱如NaOH破除碳酸盐缓冲体系，将pH值提高到8.5-10.5，造成运行费用较大；并且碱投加量如若控制不好，产生的无机盐沉淀易造成水泵、管件等设施的结垢问题，影响磷回收效率和设备使用寿命。此外，沼液中悬浮性和胶体性的有机物含量高，在磷回收时易与磷酸铵镁晶体混杂，难以分离，造成产物中杂质含量较高，磷酸铵镁含量较低。

目前，国内废水磷肥生产工艺研究相对较少，相应的设备开发较少，至今未见有去除碳酸盐和有机物的装置及其组合系统的报道。鉴于此，本发明提出废水磷酸铵镁生产时的新型组合装置，利用CO₂吹脱，降低废水中碳酸盐含量，有利于减少碱的投加量，降低药剂成本；有利于去除悬浮固体及有机颗粒物，降低沉淀物杂质，得到高品质的磷酸铵镁产品。

发明内容

针对畜禽养殖废水沼液、污泥厌氧上清液等富磷废水磷回收时，需投加大量的碱，产品有机物杂质含量高，水泵、管配件等设施易结垢的问题，本实用新型提供一种废水磷肥生产的组合装置。具体技术方案如下：

一种废水磷肥生产组合装置，其特征在于包含以下处理单元：一级吹脱池2、一级沉淀池4、二级吹脱反应池12和二级沉淀池17；各处理单元采用合建式，分别由隔板分开；具体的，所述一级吹脱池2上部设有废水进水管1，下部设置第一曝气头8，所述第一曝气头8通过气管与外部的曝气机11相连接；所述一级沉淀池4通过第一隔板3与所述一级吹脱池2隔开，顶部安装pH计电极探头5，通过电极信号线与外部pH计控制器10相连接，而所述pH计控制器10的输出信号线则与外部的所述曝气机11相连接；所述一级沉淀池的出水口即为所述二级吹脱反应池12的入水口；所述二级吹脱反应池12上部设有碱液进管13、镁盐溶液进管14，下部设有第二曝气头15，所述第二曝气头15通过气管与外部的曝气机11相连接；所述二级沉淀池17通过第二隔板16与所述二级吹脱反应池12隔开，顶部设有pH计电极探头5，通过电极信号线与在线pH计控制器10相连接，而所述pH计控制器10的输出信号线则与二级吹脱反应池外部的曝气机11相连接。

上述的一级吹脱池2设有吹脱区和污泥区；所述吹脱区上部设所述废水进水管1，下部设置所述第一曝气头8；所述污泥区与一级沉淀池的污泥区共有，其斜边与水平角度为20°-60°，所述污泥区底部设有排泥管7。

上所述一级沉淀池4设有沉淀区、污泥区；所述沉淀区顶部设有所述pH计电极探头5；所述污泥区与所述一级吹脱池2共有；所述一级沉淀池的出水区采用溢流堰或出水管。

上述二级吹脱反应池12设有吹脱反应区和磷肥收集区；所述吹脱反应区上部设有所述碱液进管13、镁盐溶液进管14，下部设有所述第二曝气头15；所述磷肥收集区与二级沉淀池17的磷肥收集区共有，其斜边与水平角度为20°-60°，所述磷肥收集区底部设有收集管18。

上述二级沉淀池17设有沉淀区、磷肥收集区和出水区；所述沉淀区顶部设有所述pH计电极探头5，所述pH计电极探头5通过电极信号线与外部的在线pH计控制器10相连接，而pH计控制器的输出信号线则与二级吹脱反应池外的加碱泵21相连接；磷肥收集区与二级吹脱反应池12共建；所述二级沉淀池17的出水区19采用溢流堰形式或出水管。

本实用新型操作方法如下：