一種對(duì)鳥糞石結(jié)晶沉淀物進(jìn)行分離回收的方法
【專利摘要】一種對(duì)鳥糞石結(jié)晶沉淀物進(jìn)行分離回收的方法，將間歇式反應(yīng)的鳥糞石反應(yīng)裝置中利用沉淀法得到的鳥糞石結(jié)晶沉淀物通過鳥糞石反應(yīng)裝置的排泥管（24）排到鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)（2）上，利用該鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)（2）的截留作用，使鳥糞石晶體在鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)（2）形成傾角的表面滑落時(shí)被逐級(jí)截留，而鳥糞石結(jié)晶沉淀物中的余液沿著鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)形成傾角的表面向下流動(dòng)被收集后排出；然后利用鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)的加熱裝置對(duì)被截留的鳥糞石晶體加熱烘干，得到干燥后的鳥糞石晶體。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所得到的鳥糞石晶體可保持完好的晶型結(jié)構(gòu)，緩釋氮磷能力強(qiáng)。
【專利說明】一種對(duì)鳥糞石結(jié)晶沉淀物進(jìn)行分離回收的方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種對(duì)鳥糞石結(jié)晶沉淀物進(jìn)行分離回收的方法，它利用磷酸銨鎂沉淀法從廢水中去除溶解性氮、磷污染物，并使之沉淀生成鳥糞石進(jìn)行資源化回收，屬于廢水處理和資源化【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0003]當(dāng)廢水或溶液中同時(shí)含有Mg2+、PO43 —、NH4+三種離子時(shí)，且離子濃度積大于MgNH4PO 4.6H20溶度積常數(shù)時(shí)，發(fā)生磷酸銨鎂(MAP)沉淀反應(yīng)，其結(jié)晶沉淀原理如下列反應(yīng)式(I)、(2)所示,這一現(xiàn)象分別被Rawn (1939)和Borgerding (1972)研究廢水處理廠消化污泥管道沉淀時(shí)發(fā)現(xiàn)。
[0004]NH3 + H3O+ ο + NH4+ + H2O(I)
Mg2+ + PO43- + NH4+ + 6Η20 ο MgNH4PO4.6H20 I(2)
Ksp = 2.51/ICT13，pKsp = -1og(Ksp) = 12.6
沉淀產(chǎn)物MAP (MgNH4PO4.6H20)俗稱為鳥糞石，白色結(jié)晶粉末，相對(duì)密度1.71，易溶于酸，不溶于堿、水、及乙醇溶液，施入農(nóng)田后有緩釋氮、磷的特點(diǎn)，被視為極有價(jià)值的農(nóng)業(yè)緩釋肥，因此近年來成為廢水處理中脫氮除磷技術(shù)的研究熱點(diǎn)。它具有反應(yīng)快速、容易實(shí)現(xiàn)，反應(yīng)條件容易控制等多種優(yōu)點(diǎn)。
[0005]但目前此技術(shù)在工程實(shí)踐中的推廣應(yīng)用還有很大的難度，除了投加藥劑成本的原因，在反應(yīng)裝置、工藝流程上的不完善是其主要影響因素，特別是工程上缺乏對(duì)鳥糞石沉淀產(chǎn)物分離回收的裝置，成為限制鳥糞石沉淀技術(shù)對(duì)廢水中氮磷污染物進(jìn)行資源化回收利用的“瓶頸”問題。在中國(guó)專利號(hào)201210454919.9 “將污水中氮磷制備成鳥糞石晶體的裝置和工藝”，中國(guó)專利號(hào)201010169236.X “采用鳥糞石沉淀法從廢水中回收磷的裝置及工藝方法”及中國(guó)專利號(hào)201010141900.X “一體化鳥糞石法氮磷回收裝置”等專利中，涉及了鳥糞石反應(yīng)器，但配套設(shè)備多，電耗高，投資成本大，且大部分專利在沉淀反應(yīng)區(qū)設(shè)置填料，這樣會(huì)減少進(jìn)水量、增大反應(yīng)器容積，易造成沉淀分離效果不理想、沉淀收集難度大等缺點(diǎn)。特別是此類關(guān)于鳥糞石沉淀法回收廢水中氮磷的相關(guān)專利中，關(guān)于后續(xù)對(duì)鳥糞石結(jié)晶沉淀物的干燥回收操作單元的工藝與裝置均未見報(bào)道。而與通常的固液物體分離不同，從廢水中進(jìn)行鳥糞石的回收需要低溫烘干的特定條件。現(xiàn)有的固液分離裝置，主要有壓濾機(jī)、泥漿分離機(jī)等設(shè)備，都沒有針對(duì)從廢水中回收鳥糞石產(chǎn)品的特殊設(shè)計(jì)，均不適合對(duì)鳥糞石沉淀物的分離回收的應(yīng)用。這類設(shè)備投資高、在幾十萬元至百萬元之間，運(yùn)行費(fèi)用也高，所以增大了廢水處理的成本；另外，現(xiàn)有的固液分離設(shè)備另一大缺陷是均沒有烘干功能，無法得到干燥的鳥糞石產(chǎn)品。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種鳥糞石分離回收方便、在自然狀態(tài)下回收干燥、可保持完好的晶型結(jié)構(gòu)的對(duì)鳥糞石結(jié)晶沉淀物進(jìn)行分離回收的方法，解決了 MAP沉淀技術(shù)在工程應(yīng)用中缺乏鳥糞石分離回收和干燥裝置的技術(shù)“瓶頸”問題。
[0007]本發(fā)明人經(jīng)過長(zhǎng)期的研究和多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn):通過沉淀法分離回收鳥糞石反應(yīng)裝置中的鳥糞石結(jié)晶沉淀物時(shí)，如果采用現(xiàn)有的固液分離裝置，例如壓濾機(jī)、泥漿分離機(jī)等設(shè)備，由于在干燥過程中，受機(jī)械擠壓，所得到的鳥糞石晶體的晶型結(jié)構(gòu)會(huì)受到破壞，當(dāng)這些受到破壞的鳥糞石晶體施入農(nóng)田后緩釋氮、磷的效果不甚理想，而鳥糞石結(jié)晶沉淀物在自然狀態(tài)下回收干燥，未經(jīng)機(jī)械擠壓，可保持完好的晶型結(jié)構(gòu)，在相同條件下，緩釋氮磷能力強(qiáng)，達(dá)到土壤相同氮磷濃度時(shí)，用量與被擠壓干燥得到的鳥糞石相比減少20~30%。
[0008]基于上述，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種對(duì)鳥糞石結(jié)晶沉淀物進(jìn)行分離回收的方法，將間歇式反應(yīng)的鳥糞石反應(yīng)裝置中利用沉淀法得到的鳥糞石結(jié)晶沉淀物通過鳥糞石反應(yīng)裝置的排泥管排到鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)，利用該鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)的截留作用，使鳥糞石晶體在鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)形成傾角的表面滑落時(shí)被逐級(jí)截留，而鳥糞石結(jié)晶沉淀物中的余液沿著鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)形成傾角的表面向下流動(dòng)被收集后排出；然后利用鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)的加熱裝置對(duì)被截留的鳥糞石晶體加熱烘干，得到干燥后的鳥糞石晶體；
該鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)的整體為傾角20~30°且錐角向上的錐形體，錐形體的錐角與鳥糞石反應(yīng)裝置的排泥管出口中心對(duì)應(yīng)，該錐形體的表面覆蓋一層錐形丙綸防滲土工布，加熱裝置為PVC電熱線，緊密纏繞在丙綸防滲土工布和錐形體表面之間，該錐形體的底部外周設(shè)置有余液擋板，余液擋板接有余液收集槽。
[0009]加熱烘干的溫度優(yōu)選為40° C。
[0010]在上述中，鳥糞石反應(yīng)裝置由反應(yīng)池、堿液儲(chǔ)備槽、磷鹽儲(chǔ)備槽和鎂鹽儲(chǔ)備槽組成，其中，反應(yīng)池的污水進(jìn)水管經(jīng)污水提升泵接反應(yīng)池，堿液儲(chǔ)備槽的堿液加藥管經(jīng)加堿泵接反應(yīng)池，磷鹽儲(chǔ)備槽的磷鹽加藥管經(jīng)磷鹽計(jì)量泵接反應(yīng)池，鎂鹽儲(chǔ)備槽的鎂鹽加藥管經(jīng)鎂鹽計(jì)量泵接反應(yīng)池。
[0011 ] 反應(yīng)池由圓筒形的立式池壁、由上向下伸入該池壁內(nèi)部中心位置的中間反應(yīng)管、置于中間反應(yīng)管出口下面的反射板構(gòu)成，其中池壁底部接有晶體收集斗，晶體收集斗側(cè)邊接有出水管，出水管上安裝有排水閥，晶體收集斗的出口接排泥管，排泥管安裝排泥閥，所述的污水進(jìn)水管、堿液加藥管、磷鹽加藥管和鎂鹽加藥管分別由中間反應(yīng)管頂部伸入。
[0012]另外，中間反應(yīng)管內(nèi)交錯(cuò)設(shè)置多層的水流擋板，水流擋板的里端分別向下傾斜，傾角為15~25°。
[0013]發(fā)明人用鳥糞石沉淀法對(duì)養(yǎng)殖廢水、污泥厭氧消化液等含氮磷廢水進(jìn)行了細(xì)致的MAP沉淀反應(yīng)研究。反應(yīng)過程中的現(xiàn)象表明，MAP沉淀反應(yīng)在常溫常壓下即可發(fā)生且反應(yīng)極為迅速，一般反應(yīng)時(shí)間根據(jù)水量與攪拌速率的不同在2-10分鐘即可完成，并且鳥糞石沉淀快，形成上清液較為清澈。因此在選擇沉淀反應(yīng)方式時(shí)，本發(fā)明中的采用間歇式反應(yīng)方式。
[0014]其次通過實(shí)驗(yàn)研究表明，沉淀后上清液總會(huì)部分殘留在反應(yīng)器中，與MAP沉淀混合難以分離。對(duì)沉淀產(chǎn)物進(jìn)行干燥時(shí)MAP晶體在50 °C以上時(shí)發(fā)生分解反應(yīng)，所以一般烘干溫度低于40 0C0由于廢水中發(fā)生鳥糞石沉淀反應(yīng)后，上清液和鳥糞石沉淀無法徹底分離，使水分在沉淀物中質(zhì)量百分比常達(dá)到5%以上，造成干燥鳥糞石產(chǎn)物需要的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)48小時(shí)以上。這一現(xiàn)象成為限制此技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用的一大難題。本發(fā)明中設(shè)計(jì)采用了錐體鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)，錐體有一定設(shè)計(jì)傾角、側(cè)面由PVC加熱線纏繞并覆蓋丙綸防滲土工布，鳥糞石沉淀與殘留液傾倒在其表面后由于重力和密度差原理被快速分離，晶粒被截留在丙綸防滲土工布上，余液沿丙綸防滲土工布流入殘液收集槽。本發(fā)明中將鳥糞石沉淀烘干時(shí)間為3-5小時(shí)，所以節(jié)能90%以上。本發(fā)明中對(duì)鳥糞石沉淀產(chǎn)物進(jìn)行了 XRD檢測(cè)分析(X射線衍射分析)和SEM分析(電子掃描電鏡分析)，結(jié)果表明沉淀物的主成分為MAP結(jié)晶沉淀，在沉淀?xiàng)l件為pH值9.0、P/Mg/N摩爾比分別為1/1/5、1/1.4/5和1/1/1.2時(shí)、沉淀時(shí)間為3小時(shí)，MAP結(jié)晶物含量達(dá)到77.7%-93%。
[0015]本發(fā)明中反應(yīng)器內(nèi)疊水方式形成的自動(dòng)力水力攪拌代替電機(jī)的機(jī)械攪拌，具有節(jié)能、高效，沉淀時(shí)間長(zhǎng)、沉淀效果好的特點(diǎn)。特別是對(duì)鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)施，針對(duì)廢水中鳥糞石產(chǎn)品需低溫干燥條件回收的特性，通過錐體、丙綸防滲土工布與PVC電熱線在該收集機(jī)構(gòu)的結(jié)合使用，使鳥糞石沉淀物泥水分離效率高、效果好；通過PVC電熱線對(duì)鳥糞石晶體加熱到40 °C干燥，極大地縮短干燥過程獲得MAP結(jié)晶沉淀的時(shí)間，使鳥糞石干燥回收時(shí)間由原來48小時(shí)以上縮短到3-5小時(shí)，并可大幅度地降低鳥糞石干燥耗費(fèi)的電能，節(jié)約能耗90%以上，而且順利實(shí)現(xiàn)了分離與干燥收集的一體化。與現(xiàn)有固液分離裝置如壓濾機(jī)、泥漿分離機(jī)相比，裝置制作材料易得且價(jià)格低廉，成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尤其是分離效果顯著，分離后加熱設(shè)計(jì)直接烘干鳥糞石得到成品緩釋肥。
[0016]本發(fā)明的鳥糞石分離收集裝置，可根據(jù)廢水中鳥糞石的產(chǎn)量，制作成本在200元-1000元不等，而且產(chǎn)品在自然狀態(tài)回收干燥，未經(jīng)機(jī)械擠壓，可保持完好的晶型結(jié)構(gòu)。對(duì)保護(hù)鳥糞石產(chǎn)品性能和質(zhì)量有重要意義，特別是對(duì)其作為肥料使用時(shí)，對(duì)其在土壤中微電解性和緩釋Mg2+、P043_、NH4+等各類肥料元素時(shí)的性能有重要作用。本發(fā)明可以為廢水中氮磷污染物進(jìn)行資源化回收的工業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2是本發(fā)明的鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)的剖視圖。
[0019]圖3是圖2的俯視圖。
[0020]圖4是圖2中A部分的放大圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]參照?qǐng)D1至圖4，本發(fā)明提供的一種對(duì)鳥糞石結(jié)晶沉淀物進(jìn)行分離回收的方法，將間歇式反應(yīng)的鳥糞石反應(yīng)裝置中利用沉淀法得到的鳥糞石結(jié)晶沉淀物通過鳥糞石反應(yīng)裝置的排泥管24排到鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)2，利用該鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)2的截留作用，使鳥糞石晶體在鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)2形成傾角的表面滑落時(shí)被逐級(jí)截留，而鳥糞石結(jié)晶沉淀物中的余液沿著鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)2形成傾角的表面向下流動(dòng)被收集后排出；然后利用鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)2的加熱裝置對(duì)被截留的鳥糞石晶體加熱烘干，得到干燥后的鳥糞石晶體。
[0022]該鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)2的整體為傾角25°且錐角向上的錐形體，錐形體的錐角與鳥糞石反應(yīng)裝置的排泥管24出口中心對(duì)應(yīng)，該錐形體的表面覆蓋一層錐形丙綸防滲土工布31，加熱裝置為PVC電熱線28，緊密纏繞在丙綸防滲土工布31和錐形體表面之間，該錐形體的底部外周設(shè)置有余液擋板26，余液擋板26接有余液收集槽29。該錐形體的骨架由均勻分布的多根金屬支管27構(gòu)成，多根金屬支管27上端分別固定在一起，下端分別固定在底板30上。金屬支管27的數(shù)量可根據(jù)鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)2的大小而定，圖3中顯示的是10根。
[0023]鳥糞石反應(yīng)裝置由反應(yīng)池1、堿液儲(chǔ)備槽8、磷鹽儲(chǔ)備槽9和鎂鹽儲(chǔ)備槽11組成，其中，反應(yīng)池I的污水進(jìn)水管19經(jīng)污水提升泵13接反應(yīng)池I,堿液儲(chǔ)備槽8的堿液加藥管20經(jīng)加堿泵7接反應(yīng)池I，磷鹽儲(chǔ)備槽9的磷鹽加藥管17經(jīng)磷鹽計(jì)量泵10接反應(yīng)池1，鎂鹽儲(chǔ)備槽11的鎂鹽加藥管18經(jīng)鎂鹽計(jì)量泵12接反應(yīng)池I。
[0024]反應(yīng)池I由圓筒形的立式池壁15、由上向下伸入該池壁內(nèi)部中心位置的中間反應(yīng)管3、置于中間反應(yīng)管3出口下面的反射板4構(gòu)成，中間反應(yīng)管3內(nèi)交錯(cuò)設(shè)置多層的水流擋板16，水流擋板16的里端分別向下傾斜，傾角為20°，中間反應(yīng)管3的管壁設(shè)置pH探頭5與PH控制器6相接，pH控制器6與加堿泵連接，池壁15底部經(jīng)池底坡面21再與晶體收集斗23連接，晶體收集斗23側(cè)邊接有出水管14，出水管14上安裝有排水閥22，晶體收集斗23的出口接排泥管24，排泥管安裝排泥閥25，所述的污水進(jìn)水管19、堿液加藥管20、磷鹽加藥管17和鎂鹽加藥管18分別由中間反應(yīng)管3頂部伸入。
[0025]應(yīng)用例1:
反應(yīng)池I直徑約30cm，高60cm (不包括池底錐形部分)，中間反應(yīng)管3管徑為10cm，高40cm，有效容積42L，中間反應(yīng)管3內(nèi)設(shè)8層水流擋板16，進(jìn)水流量180L/h，鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)2高約10cm，然后將氨氮濃度為880.6mg/L、溶解性磷濃度56.lmg/L,C0D濃度4381.7mg/L的畜禽養(yǎng)殖廢水通過氮磷污水進(jìn)水管19加入中間反應(yīng)管3，同時(shí)通過磷鹽計(jì)量泵10、鎂鹽計(jì)量泵12將磷鹽儲(chǔ)備槽9、鎂鹽儲(chǔ)備槽10中4.8% Na3PO4溶液、和17% MgCl2溶液一同加入中間反應(yīng)管3，控制Na3PO4溶液流量26L/h，MgCl2溶液流量9.4L/h，調(diào)節(jié)進(jìn)水Ρ0/—-Ρ/Mg2+/ NH4+-N摩爾比為1/1/1.2 ；pH控制器6通過反應(yīng)池I中pH探頭5控制加堿泵7將堿液儲(chǔ)備槽8中2.5 mol/L NaOH堿液經(jīng)堿液加藥管20進(jìn)入中間反應(yīng)管3，使反應(yīng)池I中廢水pH值約8.5~9.0 ;進(jìn)水時(shí)關(guān)閉出水閥22、排泥閥25，開啟磷鹽計(jì)量泵10、鎂鹽計(jì)量泵12、含氮磷污水提升泵13及pH控制系統(tǒng)，磷溶液、鎂溶液、污水、堿液進(jìn)入中間反應(yīng)管3后，水流在中間反應(yīng)管3內(nèi)沿水流擋板16交錯(cuò)方向形成S形流動(dòng)，污水通過水流擋板16后在中間反應(yīng)管3末端由于反射板4的作用改變水流方向向上流動(dòng)，中間反應(yīng)管3外部池體水流速度降低，污水緩慢向上流動(dòng)，鳥糞石晶體顆粒團(tuán)聚、生長(zhǎng)；進(jìn)水完成后停止進(jìn)水和加藥，靜置3小時(shí)；由于生成鳥糞石晶體密度和粒徑較大且水流速度較慢，晶粒下沉至池底坡面21并收集于晶體收集斗23，然后開啟出水閥22將沉淀后上清液排出，再開啟排泥閥25排出含有鳥糞石沉淀的泥水混合物，泥水混合物經(jīng)排泥管24落入鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)2表面，排泥完成后關(guān)閉排泥閥25 ;收集與烘干裝置錐體直徑36cm，丙綸防滲土工布26面積約0.12m2，PVC電熱線長(zhǎng)度為17 m ;由于沉淀收集裝置2錐形體有一定傾角，使鳥糞石晶體與水在其表面被快速分離，晶粒被截留在丙綸防滲土工布26上由PVC電熱線31加熱進(jìn)行烘干，加熱的溫度為40° C ;余液沿錐形丙綸防滲土工布26流下，經(jīng)余液收集管27匯集后排出。反應(yīng)器中經(jīng)過鳥糞石沉淀后的上清液中氨氮、溶解性磷、COD濃度分別是158.5 mg/L,64.3 mg/L、3214.6 mg/L。對(duì)鳥糞石檢測(cè)分析其純度92.1%，晶型結(jié)構(gòu)完好，在相同條件下，達(dá)到土壤相同氮磷濃度時(shí)，用量與被擠壓干燥得到的鳥糞石相比減少25%。
[0026]應(yīng)用例2:
反應(yīng)池I直徑約60cm，高120cm (不包括池底錐形部分)，中間反應(yīng)管3管徑為20cm，高80cm，有效容積85L，中間反應(yīng)管3內(nèi)設(shè)8層擋板，水流量約360L/h，錐形鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)2高約10cm，然后將氨氮濃度為791.2mg/L、溶解性磷濃度76.lmg/L,C0D濃度5183.4mg/L的畜禽養(yǎng)殖廢水通過氮磷廢水提升泵13加入中間反應(yīng)管3，同時(shí)通過磷鹽計(jì)量泵10、鎂鹽計(jì)量泵12將磷鹽儲(chǔ)備槽9、鎂鹽儲(chǔ)備槽10中4.8% Na3PO4溶液、和17% MgCl2溶液一同加入中間反應(yīng)管3，控制Na3PO4溶液流量50L/h，MgCl2溶液流量18L/h，調(diào)節(jié)進(jìn)水Ρ043__Ρ/Mg2+/ NH4+-N摩爾比為1/1/1.2 ；pH控制器6通過反應(yīng)池I中pH探頭5控制加堿泵7將堿液儲(chǔ)備槽8中2.5 mol/L NaOH堿液經(jīng)堿液加藥管20進(jìn)入中間管3，使反應(yīng)池I中廢水pH值約8.5-9.0,;進(jìn)水時(shí)關(guān)閉出水閥22、排泥閥25，開啟磷鹽計(jì)量泵10、鎂鹽計(jì)量泵12、含氮磷污水提升泵13及pH控制系統(tǒng)，磷溶液、鎂溶液、污水、堿液進(jìn)入中間反應(yīng)管3后，水流在中間反應(yīng)管3內(nèi)沿水流擋板16交錯(cuò)方向形成S形流動(dòng)，污水通過水流擋板16后在中間反應(yīng)管3末端由于反射板4的作用改變水流方向向上流動(dòng)，中間反應(yīng)管3外部池體水流速度降低，污水緩慢向上流動(dòng)，鳥糞石晶體顆粒團(tuán)聚、生長(zhǎng)；進(jìn)水完成后關(guān)閉進(jìn)水閥、加藥閥，靜置3小時(shí)；由于生成鳥糞石晶體密度、粒徑較大且水流速度較慢，晶粒下沉至池底坡面21并收集于晶體收集斗23，然后開啟出水閥22將沉淀后上清液排出，再開啟排泥閥25排出含有鳥糞石沉淀的泥水混合物，泥水混合物經(jīng)排泥管24落入鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)2表面，排泥完成后關(guān)閉排泥閥25 ;收集與烘干裝置錐體直徑72cm，丙綸防滲土工布26面積約0.45m2，PVC電熱線長(zhǎng)度為75 m ;由于沉淀收集裝置2錐體有一定傾角，使鳥糞石晶體與水在其表面被快速分離，晶粒被截留在粗糙丙綸防滲土工布26上由PVC電熱線31加熱進(jìn)行烘干，加熱的溫度為40° C ;余液沿錐形粗糙丙綸防滲土工布26流下，經(jīng)余液收集管27匯集后排出。反應(yīng)器中經(jīng)過鳥糞石沉淀后上清液中氨氮、溶解性磷、COD濃度分別是140.1 mg/L,59.3 mg/L、4074.2 mg/L。對(duì)鳥糞石檢測(cè)分析其純度91.7%，晶型結(jié)構(gòu)完好，在相同條件下，達(dá)到土壤相同氮磷濃度時(shí)，用量與被擠壓干燥得到的鳥糞石相比減少28%。
【權(quán)利要求】
1.一種對(duì)鳥糞石結(jié)晶沉淀物進(jìn)行分離回收的方法，其特征在于，將間歇式反應(yīng)的鳥糞石反應(yīng)裝置中利用沉淀法得到的鳥糞石結(jié)晶沉淀物通過鳥糞石反應(yīng)裝置的排泥管(24)排到鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)(2)上，利用該鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)(2)的截留作用，使鳥糞石晶體在鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)(2)形成傾角的表面滑落時(shí)被逐級(jí)截留，而鳥糞石結(jié)晶沉淀物中的余液沿著鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)形成傾角的表面向下流動(dòng)被收集后排出；然后利用鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)的加熱裝置對(duì)被截留的鳥糞石晶體加熱烘干，得到干燥后的鳥糞石晶體； 該鳥糞石晶體收集機(jī)構(gòu)(2)的整體為傾角20~30°且錐角向上的錐形體，錐形體的錐角與鳥糞石反應(yīng)裝置的排泥管(24)出口中心對(duì)應(yīng)，該錐形體的表面覆蓋一層錐形丙綸防滲土工布(31)，加熱裝置為PVC電熱線(28)，緊密纏繞在丙綸防滲土工布(31)和錐形體表面之間，該錐形體的底部外周設(shè)置有余液擋板(26 )，余液擋板(26 )接有余液收集槽(29 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)鳥糞石沉淀產(chǎn)物進(jìn)行分離回收的方法，其特征在于，加熱烘干的溫度為40°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)鳥糞石沉淀產(chǎn)物進(jìn)行分離回收的方法，其特征在于，該錐形體的骨架由均勻分布的多根金屬支管(27)構(gòu)成，多根金屬支管(27)上端分別固定在一起，下端分別固定在底板(30)或余液擋板(26)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)鳥糞石沉淀產(chǎn)物進(jìn)行分離回收的方法，其特征在于，鳥糞石反應(yīng)裝置由反應(yīng)池(1 )、堿液儲(chǔ)備槽(8)、磷鹽儲(chǔ)備槽(9)和鎂鹽儲(chǔ)備槽(11)組成，其中，反應(yīng)池(1)的污水進(jìn)水管(19)經(jīng)污水提升泵(13)接反應(yīng)池(1 )，堿液儲(chǔ)備槽(8)的堿液加藥管(20 )經(jīng)加堿泵(7 )接反應(yīng)池(I)，磷鹽儲(chǔ)備槽(9 )的磷鹽加藥管(17)經(jīng)磷鹽計(jì)量泵 (10)接反應(yīng)池(1)，鎂鹽儲(chǔ)備槽(11)的鎂鹽加藥管(18)經(jīng)鎂鹽計(jì)量泵(12)接反應(yīng)池(1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種對(duì)鳥糞石沉淀產(chǎn)物進(jìn)行分離回收的方法，其特征在于，反應(yīng)池(I)由圓筒形的立式池壁(15)、由上向下伸入該池壁內(nèi)部中心位置的中間反應(yīng)管(3)、置于中間反應(yīng)管(3)出口下面的反射板(4)構(gòu)成，其中池壁底部接有晶體收集斗(23)，晶體收集斗(23 )側(cè)邊接有出水管(14 )，出水管(14 )上安裝有排水閥(25 )，晶體收集斗(23 )的出口接排泥管(24)，排泥管(24)安裝排泥閥(25)，所述的污水進(jìn)水管(19)、堿液加藥管(20)、磷鹽加藥管(17)和鎂鹽加藥管(18)分別由中間反應(yīng)管(3)頂部伸入。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種對(duì)鳥糞石沉淀產(chǎn)物進(jìn)行分離回收的方法，其特征在于，中間反應(yīng)管(3)內(nèi)交錯(cuò)設(shè)置多層的水流擋板(16)，水流擋板(16)的里端分別向下傾斜，傾角為15~25°。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種對(duì)鳥糞石沉淀產(chǎn)物進(jìn)行分離回收的方法，其特征在于，池壁底部經(jīng)池底坡面(21)再與晶體收集斗(23 )連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種對(duì)鳥糞石沉淀產(chǎn)物進(jìn)行分離回收的方法，其特征在于，中間反應(yīng)管(3)的管壁設(shè)置pH探頭(5)與pH控制器(6)相接，pH控制器(6)與加堿泵(7)連接。
【文檔編號(hào)】C01B25/45GK104129771SQ201410399308
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】張冬梅, 周瑛, 林曉豐, 謝逸俊, 沈豪祥, 黃立, 張雪原 申請(qǐng)人:廣東石油化工學(xué)院