[发明专利]一种污水中磷微晶的回收系统及工艺

权利要求书

1.一种污水中磷微晶回收系统，其特征在于，包括诱导结晶装置，与所述诱导结晶装置通过晶体输送管道（2）连通的水力旋流分离器（3），以及设置于所述水力旋流分离器（3）底部的微晶回收池（4）；所述诱导结晶装置包括至少1级的诱导结晶柱（1），所述诱导结晶柱（1）下部的侧壁上设置有污水进口、药剂进口、碱液进口，所述诱导结晶柱（1）的底部设置有气体进口，所述诱导结晶柱（1）的顶部设置有排液口；所述药剂进口通过药剂管道（5）设置有药液储罐（6），所述碱液进口通过碱液管道（7）设置有碱液储罐（8），所述气体进口通过曝气管道（9）设置有曝气机（10）。

2.根据权利要求1所述的一种污水中磷微晶回收系统，其特征在于，当诱导结晶柱（1）为多级时，多级诱导结晶柱串联，相邻两级的诱导结晶柱（1）通过移液管道（11）相连通，末级诱导结晶柱的排液口与所述水力旋流分离器（3）的进料口（42）通过晶体输送管道（2）相连通，所述移液管道（11）的一端与所述诱导结晶柱（1）的排液口连接，另一端与相邻下一级诱导结晶柱的污水进口连接。

3.根据权利要求2所述的一种污水中磷微晶回收系统，其特征在于，所述移液管道（11）、药剂管道（5）、碱液管道（7）和所述晶体输送管道（2）上均设置动力泵（12）。

4.根据权利要求1所述的一种污水中磷的回收系统，其特征在于，

所述水力旋流分离器（3）包括上部为圆柱状、下部为倒锥形的壳体（40），设置于所述壳体（40）顶部的溢流管（41），设置于所述壳体（40）侧壁上部的进料口（42），设置于壳体（40）底部的底流管（43）；所述底流管（43）延伸至所述微晶回收池（4）内，所述进料口（42）与所述圆柱状壳体（40）的切线设置，所述溢流管（41）延伸至所述壳体（40）内。

5.根据权利要求4所述的一种污水中磷微晶回收系统，其特征在于，

所述进料口（42）为方形口；所述倒锥形的锥角≤15°。

6.一种利用权利要求1-5任一项所述磷微晶回收系统回收磷的工艺，其特征在于，包括：

步骤A：向诱导结晶反应器内投加化学药剂、碱液和晶种，并利用曝气装置的气流实现料液的搅动，使污水中的磷在8~10的pH条件下，发生诱导结晶反应，形成磷微晶；

步骤B：将诱导结晶反应器的出水排入水力旋流分离器（3）中，在料液的高速旋转下，利用离心力实现磷微晶的分离。

7.根据权利要求6所述的一种利用磷微晶回收系统回收磷的工艺，其特征在于，

所述化学药剂为钙盐、镁盐、铁盐中的任意一种，当所述化学药剂为钙盐时，所述磷微晶为羟基磷酸钙，当所述化学药剂为镁盐时，所述磷微晶为磷酸铵镁，当所述化学药剂为铁盐时，所述磷微晶为蓝铁矿；

所述晶种采用方解石、石英砂或者是羟基磷灰石中的一种或几种。

8.一种包含如权利要求1-5任一项所述的磷微晶回收系统的污水处理系统，其特征在于，包括依次连通的厌氧池（15）、第一沉淀池（16）、如权利要求1-5任一项所述的磷微晶回收系统、硝化池（17）、第二沉淀池（18）、缺氧池（19）、后置曝气池（20）、第三沉淀池（21）；所述厌氧池（15）上设置有总污水进口（22），所述第三沉淀池（21）上设置有净水排放口（23）。

9.根据权利要求8所述的一种污水处理系统，其特征在于，所述第一沉淀池（16）的排泥口与所述缺氧池（19）的进泥口通过第一污泥管道（32）相连通；所述第二沉淀池（18）上设置有第一排泥管（33），所述第一排泥管（33）上设置有与外界相连通的第一排泥口（34），所述第一排泥管（33）还与所述硝化池（17）的进泥口通过第二污泥管道（35）相连通；所述第三沉淀池（21）上设置有第二排泥管（36），所述排泥管上设置有与外界连通的第二排泥口（37），所述第三沉淀池（21）的第二排泥管（36）还与所述厌氧池（15）通过第三污泥管道（38）相连通。

10.一种利用权利要求8-9任一项所述污水处理系统的污水处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：污水进入厌氧池（15）后，在厌氧池（15）搅拌桨（39）的作用下与第三沉淀池（21）回流的反硝化聚磷污泥充分混合，反硝化聚磷污泥吸收水中的有机物，将碳源以聚-β-羟基丁酸酯的形式存储，同时发生厌氧释磷，

步骤2、厌氧池（15）内的泥水混合物排入第一沉淀池（16）进行泥水分离，分离出的上清液部分进入硝化池（17），另一部分进入诱导结晶装置，在诱导结晶柱（1）内，污水中的磷在化学药剂的作用下在晶种表面进行结晶，形成磷微晶，然后料液进入水旋流分离器，将进行磷微晶与污水的分离，分离出的磷微晶进入微晶回收池（4），溢流管（41）排出的上清液进入硝化池（17）；而分离出富含PHB的反硝化聚磷菌的活性污泥则排入后继的缺氧池（19）内；

步骤3、在硝化池（17）内硝化菌的作用下，将污水中的氨氮转化为硝酸盐，为后继缺氧池（19）内的反硝化聚磷反应提供电子受体；

步骤4、硝化池（17）内的污水进入第二沉淀池（18）进行泥水分离，上清液进入缺氧池（19），而部分污泥回流至硝化池（17）内，剩余的污泥则排出到外界；

步骤5、在缺氧池（19）内，搅拌桨（39）将富含PHB的反硝化聚磷菌的活性污泥与上清液搅拌混合，反硝化聚磷菌以硝酸盐为电子受体，利用存储的碳源发生同步反硝化聚磷反应，完成吸磷和反硝化后，缺氧池（19）的污水进入后置曝气池（20）；

步骤6：进入后置曝气池的污水进一步吸磷后，进入第三沉淀池（21）进行泥水分离，上清液排出，部分污泥回流至厌氧池（15）进行释磷，剩余污泥排出。