專利名稱：一種處理海水利用廢水結(jié)晶除磷的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于水處理工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種處理海水利用廢水結(jié)晶除磷的裝置。
背景技術(shù)：
我國(guó)水資源短缺的形勢(shì)日益嚴(yán)峻，嚴(yán)重影響我國(guó)人民生活質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。采用海水作為城市生活雜用水(主要用海水沖廁)是緩解沿海地區(qū)水資源緊缺狀況的有效途徑，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。海水利用的廢水，比如海水沖廁后廢水,此類廢水與普通的生活污水不同,海水利用廢水主要特點(diǎn)是含有高鹽度，NaCl濃度達(dá)到12000mg/L，含有大量的Mg2+，高氨氮和鎂離子，磷濃度甚至高達(dá)100mg/L，目前大多數(shù)除磷方式存在回收再生困難、易造成二次污染 等問(wèn)題。生物除磷方法存在缺陷，海水的含鹽量很高，必然會(huì)對(duì)原來(lái)的生化處理系統(tǒng)帶來(lái)影響，使生化處理系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。淡水體系下的微生物(后生動(dòng)物及更高級(jí)的微生物)耐鹽性差，而在高滲透壓下微生物體內(nèi)水分子大量滲到體外，使細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，導(dǎo)致微生物死亡，去除磷的效率降低，也消耗大量的成本費(fèi)用，生物活性運(yùn)行穩(wěn)定性較差，所以需解決海水利用廢水對(duì)原來(lái)的生化處理系統(tǒng)帶來(lái)的種種影響，所需投資費(fèi)用很高。磷酸銨鎂(MAP又稱“鳥糞石”)結(jié)晶除磷近年來(lái)在污泥處理上清液、高濃度養(yǎng)殖廢水等高磷廢水處理中應(yīng)用較多，由于海水利用的廢水的特殊性，目前技術(shù)中應(yīng)用磷酸銨鎂結(jié)晶法處理海水利用廢水的工藝國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種處理海水利用廢水結(jié)晶除磷的裝置，利用磷酸銨鎂結(jié)晶法處理海水利用廢水，具有處理效果好、工藝簡(jiǎn)單、不受溫度限制等優(yōu)點(diǎn)。海水利用廢水中有大量的氨氮與鎂離子，磷的最高濃度能達(dá)到100mg/L，滿足磷酸銨鎂結(jié)晶的基本物種條件，還可以提供鎂源，同時(shí)解決了磷的去除和回收問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種處理海水利用廢水結(jié)晶除磷的裝置，包括柱狀的結(jié)晶過(guò)濾器，所述結(jié)晶過(guò)濾器內(nèi)有上部的過(guò)濾層和下部的承托層，結(jié)晶過(guò)濾器的下部連接有進(jìn)水管，所述進(jìn)水管的另一端分別與堿液罐和廢水罐通過(guò)堿液管和廢水管連接，所述結(jié)晶過(guò)濾器的底部與反沖洗水管連接，所述結(jié)晶過(guò)濾器的上部與出水管連接。所述進(jìn)水管上有取樣口，取樣口處有閥門I。所述取樣口左右兩側(cè)的進(jìn)水管上分別有閥門II和閥門III。所述堿液管和廢水管上分別有螺動(dòng)泵。所述過(guò)濾層為鋼渣基復(fù)合濾料。O. 5mol/L的NaOH溶液通過(guò)螺動(dòng)泵控制，步驟如下根據(jù)此結(jié)晶過(guò)濾器的容積大小，水力停留時(shí)間I小時(shí)(60分鐘)，反映所需pH值(8. 0-8. 5 )三個(gè)因素，將海水利用廢水的螺動(dòng)泵轉(zhuǎn)速設(shè)置為14rpm/min,據(jù)經(jīng)驗(yàn)值調(diào)節(jié)NaOH的螺動(dòng)泵設(shè)置初始值為3rpm/min,但是此值僅為參考。將閥門I打開，閥門3關(guān)閉，閥門2打開，在取樣口進(jìn)行取樣，考察此時(shí)溶液的PH值，若pH值大于8. 5，則將NaOH的蠕動(dòng)泵設(shè)置為2rpm/min，小于8. O,則NaOH的蠕動(dòng)泵設(shè)置初始值為5rpm/min，具體情況再進(jìn)行調(diào)節(jié)。在海水利用廢水中，含有大量的氨氮與鎂離子，磷濃度甚至高達(dá)100mg/L，滿足磷酸銨鎂結(jié)晶反應(yīng)的基本物種條件，還可以提供鎂源。較低的PH會(huì)增大磷酸銨鎂的溶解度，當(dāng)pH達(dá)到9. 5時(shí)，磷的去除率最高，達(dá)到99%以上，反應(yīng)生成的沉淀為比較純凈的MAP ;在pH>10之后，磷的去除率有所下降。這是因?yàn)殡m然H+濃度不會(huì)直接影響鳥糞石的離子活度積平衡，但是PH會(huì)干擾NH4+和PO/—的活性。當(dāng)?shù)渭託溲趸c溶液提高水樣的pH值時(shí)，水樣中溶解性的磷濃度逐漸降低，最終達(dá)到平衡。而且pH不僅影響MAP的生成量，也影響晶體的成分，所以，合適的PH對(duì)高鹽條件下采用磷酸銨鎂結(jié)晶除磷起著至關(guān)重要的作用，鋼渣基復(fù)合濾料可以釋放堿度，所以本發(fā)明中將海水利用廢水的PH調(diào)節(jié)至8. 0-8. 5之間即可得到磷酸銨鎂晶體，經(jīng)過(guò)將結(jié)晶反應(yīng)后的溶液通過(guò)O. 45 μ m的濾膜過(guò)濾，并將結(jié)晶產(chǎn)物置 于自然條件下風(fēng)干，得到比較純凈的結(jié)晶產(chǎn)物。將結(jié)晶產(chǎn)物進(jìn)行XRD表征，結(jié)果為磷酸銨鎂晶體。當(dāng)進(jìn)水經(jīng)過(guò)鋼渣基復(fù)合濾料過(guò)濾后，磷酸銨鎂會(huì)經(jīng)歷過(guò)飽和態(tài)、成核、晶體生長(zhǎng)三個(gè)階段，在晶種周圍形成MAP晶體。用自來(lái)水從反沖洗水管進(jìn)水，進(jìn)行反沖洗。結(jié)晶反應(yīng)后的溶液會(huì)在出水管流出，將此溶液通過(guò)O. 45 μ m的濾膜過(guò)濾,并將結(jié)晶產(chǎn)物置于自然條件下風(fēng)干，取適量干燥后的結(jié)晶產(chǎn)物利用XRD進(jìn)行表征，根據(jù)XRD圖譜中衍射峰的位置和強(qiáng)度確定結(jié)晶產(chǎn)物為磷酸銨鎂結(jié)晶。本實(shí)用新型的有益效果是一種處理海水利用廢水結(jié)晶除磷的裝置，包括柱狀的結(jié)晶過(guò)濾器，所述結(jié)晶過(guò)濾器內(nèi)有上部的過(guò)濾層和下部的承托層，結(jié)晶過(guò)濾器的下部連接有進(jìn)水管，所述進(jìn)水管的另一端分別與堿液罐和廢水罐通過(guò)堿液管和廢水管連接，所述結(jié)晶過(guò)濾器的底部與反沖洗水管連接，所述結(jié)晶過(guò)濾器的上部與出水管連接。有效去除海水利用廢水中的氮磷，還充分利用了海水中的大量的鎂離子，形成磷酸銨鎂沉淀，廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、建筑等行業(yè)，而且它是一種很好的緩釋肥料，達(dá)到變廢為寶的目的；大大降低淡水資源的利用成本，特別是在海水沖廁和海產(chǎn)品加工廢水等方面的應(yīng)用。

附圖I為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1_結(jié)晶過(guò)濾器，2-出水管，3-過(guò)濾層，4-取樣口，5-閥門1，6_承托層，7-反沖洗水管，8-閥門III，9-進(jìn)水管，10-閥門II，11-廢水管，12-蠕動(dòng)泵，13-廢水罐，14-堿液罐，15-堿液管。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
根據(jù)圖I所示，一種處理海水利用廢水結(jié)晶除磷的裝置，包括柱狀的結(jié)晶過(guò)濾器1，所述結(jié)晶過(guò)濾器I內(nèi)有上部的過(guò)濾層3和下部的承托層6，結(jié)晶過(guò)濾器I的下部連接有進(jìn)水管9,所述進(jìn)水管9的另一端分別與堿液罐14和廢水罐13通過(guò)堿液管15和廢水管11連接，結(jié)晶過(guò)濾器I的底部與反沖洗水管7連接，結(jié)晶過(guò)濾器I的上部與出水管2連接。進(jìn)水 管9上有取樣口 4，取樣口 4處有閥門15，取樣口 4左右兩側(cè)的進(jìn)水管9上分別有閥門II 10和閥門III 8，堿液管15和廢水管13上分別有蠕動(dòng)泵12，過(guò)濾層3為鋼渣基復(fù)合濾料。
權(quán)利要求1.一種處理海水利用廢水結(jié)晶除磷的裝置，其特征在于包括柱狀的結(jié)晶過(guò)濾器，所述結(jié)晶過(guò)濾器內(nèi)有上部的過(guò)濾層和下部的承托層，結(jié)晶過(guò)濾器的下部連接有進(jìn)水管，所述進(jìn)水管的另一端分別與堿液罐和廢水罐通過(guò)堿液管和廢水管連接，所述結(jié)晶過(guò)濾器的底部與反沖洗水管連接，所述結(jié)晶過(guò)濾器的上部與出水管連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種處理海水利用廢水結(jié)晶除磷的裝置，其特征在于所述進(jìn)水管上有取樣口，取樣口處有閥門I。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種處理海水利用廢水結(jié)晶除磷的裝置，其特征在于所述取樣口左右兩側(cè)的進(jìn)水管上分別有閥門II和閥門III。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種處理海水利用廢水結(jié)晶除磷的裝置，其特征在于所述堿液管和廢水管上分別有螺動(dòng)泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種處理海水利用廢水結(jié)晶除磷的裝置，其特征在于所述過(guò)濾層為鋼渣基復(fù)合濾料。
專利摘要本實(shí)用新型屬于水處理工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種處理海水利用廢水結(jié)晶除磷的裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種處理海水利用廢水結(jié)晶除磷的裝置，包括柱狀的結(jié)晶過(guò)濾器，所述結(jié)晶過(guò)濾器內(nèi)有上部的過(guò)濾層和下部的承托層，結(jié)晶過(guò)濾器的下部連接有進(jìn)水管，所述進(jìn)水管的另一端分別與堿液罐和廢水罐通過(guò)堿液管和廢水管連接，所述結(jié)晶過(guò)濾器的底部與反沖洗水管連接，所述結(jié)晶過(guò)濾器的上部與出水管連接。具有處理效果好、工藝簡(jiǎn)單、不受溫度限制等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F103/08GK202671282SQ201220347519
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月18日
發(fā)明者邱立平, 武均均, 孟金鳳, 張守彬, 王東, 劉志 申請(qǐng)人:濟(jì)南大學(xué)