公布日：2023.03.07
申请日：2022.11.09
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C01B25/45(2006.01)I;C01C1/242(2006.01)I;C02F1/20(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/469(2006.01)N;C02F1/52(2023.01)N;
C02F1/66(2023.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2023.01)N
摘要
本发明涉及污水处理技术领域，且公开了一种用于污水治理的氮磷回收装置，包括PH调节池和絮凝池，PH调节池和絮凝池通过管道连接，所述絮凝池的出口端连接有吹脱反应釜，吹脱反应釜的外部设置有沉淀池，沉淀池的外部设置有膜分离池，膜分离池的外部设置有氮回收池，氮回收池的外部设置有用于进气的输气管。通过吹脱反应釜的使用，完成对氮磷的回收利用和废水的净化处理，且通过增加膜分离池，进一步提高对氮的回收效果，解决现有氮回收率低的问题，同时先经过吹脱反应釜再经过膜分离池，便于适配处理含氮量高废水和含氮量低废水，保证整体设备的使用效果和使用寿命，且有效保证氮磷的回收效果和回收效率，提高废水净化效果。
权利要求书
1.一种用于污水治理的氮磷回收装置，包括PH调节池(1)和絮凝池(2)，PH调节池(1)和絮凝池(2)通过管道连接，其特征在于：所述絮凝池(2)的出口端连接有吹脱反应釜(3)，吹脱反应釜(3)的外部设置有沉淀池(4)，沉淀池(4)的外部设置有膜分离池(7)，膜分离池(7)的外部设置有氮回收池(8)，氮回收池(8)的外部设置有用于进气的输气管(6)，输气管(6)的进气端分别连通吹脱反应釜(3)和膜分离池(7)，所述沉淀池(4)的外部设置有分离池(5)，所述分离池(5)通过管道和PH调节池(1)的进水管连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于污水治理的氮磷回收装置，其特征在于：所述吹脱反应釜(3)的内部设置有PH检测器，所述吹脱反应釜(3)的顶部设置有加料口(31)，所述输气管(6)连通吹脱反应釜(3)的顶部，所述吹脱反应釜(3)的外部设置有空气压缩机一(32)，空气压缩机一(32)用于向吹脱反应釜(3)内部吹气。
3.根据权利要求2所述的一种用于污水治理的氮磷回收装置，其特征在于：所述吹脱反应釜(3)的内底部固定连接有支撑杆(33)，支撑杆(33)的外部固定连接有三组吹气块(34)，所述吹脱反应釜(3)的顶部固定连接有电机(35)，电机(35)的底部输出端固定连接有套轴(36)，套轴(36)的外部固定连接有连接环(37)，连接环(37)连接不同相邻吹气块(34)之间的套轴(36)，连接环(37)的外部固定连接有连接杆(38)，连接杆(38)的外部固定连接有刮杆(39)。
4.根据权利要求3所述的一种用于污水治理的氮磷回收装置，其特征在于：所述吹脱反应釜(3)的内底部和吹气块(34)的外部均设置有吹气孔，空气压缩机一(32)通过支撑杆(33)和吹气块(34)的吹气孔连通。
5.根据权利要求3所述的一种用于污水治理的氮磷回收装置，其特征在于：所述连接环(37)和吹气块(34)之间设置有橡胶刮板，所述刮杆(39)和吹脱反应釜(3)的内壁之间设置有橡胶刮板。
6.根据权利要求1所述的一种用于污水治理的氮磷回收装置，其特征在于：所述膜分离池(7)包括阳极室(71)、阴极室(72)和氮回收室(73)，阳极室(71)的内部设置有阳极板(74)，阴极室(72)内部设置有阴极板(75)，阳极室(71)和氮回收室(73)之间设置有用于分隔的阳极膜(76)、阴极室(72)和氮回收室(73)之间设置有用于分隔的阴极膜(77)，阳极室(71)和阴极室(72)之间设置有回流管(78)，所述膜分离池(7)的外部设置有空气压缩机二(79)，空气压缩机二(79)和氮回收室(73)连通。
7.根据权利要求6所述的一种用于污水治理的氮磷回收装置，其特征在于：所述阳极室(71)和阴极室(72)的顶部均设置有添加口，添加口通过管道和沉淀池(4)连通。
8.根据权利要求6所述的一种用于污水治理的氮磷回收装置，其特征在于：所述阳极板(74)和阴极板(75)之间设置有供电电源，供电电源用于输出直流电。
9.一种用于污水治理的氮磷回收装置的使用方法，采用权利要求1-8任一项所述的一种用于污水治理的氮磷回收装置实现，其特征在于，其步骤包括：步骤一、将污水通入PH调节池(1)，在PH调节池(1)内添加石灰石或白云石，调节pH酸碱度≥7.5；步骤二、将调节后污水导入絮凝池(3)，添加絮凝剂进行污水沉淀；步骤三、将沉淀过滤后清水层注入吹脱反应釜(3)，在吹脱反应釜(3)内通过加料口(31)添加NaOH，调节pH酸碱度7.8-11.5，在吹脱反应釜(3)内通过加料口添加镁盐，吹脱反应釜(3)内部加热38℃-46℃，空气压缩机一(32)进行鼓气，使吹脱反应釜(3)内部氮形成气态氨上升，通过输气管(6)排出；步骤四、反应后处理液导入沉淀池(4)，在沉淀池(4)内部进行静止沉淀，将沉淀池(4)的清水层导入膜分离池(7)，沉淀层导入分离池(5)；步骤五、沉淀层在分离池(5)内部通过膜板压滤分离，得到磷酸铵镁，将磷酸铵镁低温烘干，烘干温度为28℃-32℃，将分离液通过导管导入PH调节池(1)；步骤六、步骤四上层清水层在膜分离池(7)内部进行电渗膜分离，阳极室(71)的铵离子和阴极室(72)的碳酸氢根离子分别透过阳极膜(76)和阴极膜(77)进入氮回收室(73)，铵离子和碳酸氢根离子进入氮回收室(73)生成碳酸氢铵结晶，同时空气压缩机二(79)在氮回收室(73)通气，进行二次氮吹脱反应，膜分离池(7)分离气态氨进入输气管(6)；步骤七、输气管(6)将气态氨导入氮回收池(8)，氮回收池(8)内部设置有稀硫酸，气态氨在稀硫酸内部反应生成硫酸铵；步骤八、检测氮回收池(8)内部pH酸碱度，在氮回收池(8)内部PH≥5.2时，更换硫酸溶液，对处理液进行低温干燥，烘干温度为42℃-48℃，完成氮的回收。
10.根据权利要求9所述的一种用于污水治理的氮磷回收装置的使用方法，其特征在于：步骤三中镁磷摩尔量比为1.12:1。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于污水治理的氮磷回收装置及其使用方法，具备废水回收处理效果好，氮磷回收效率高的优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于污水治理的氮磷回收装置，包括PH调节池和絮凝池，PH调节池和絮凝池通过管道连接，所述絮凝池的出口端连接有吹脱反应釜，吹脱反应釜的外部设置有沉淀池，沉淀池的外部设置有膜分离池，膜分离池的外部设置有氮回收池，氮回收池的外部设置有用于进气的输气管，输气管的进气端分别连通吹脱反应釜和膜分离池，所述沉淀池的外部设置有分离池，所述分离池通过管道和PH调节池的进水管连通。
进一步地，所述吹脱反应釜的内部设置有PH检测器，所述吹脱反应釜的顶部设置有加料口，所述输气管连通吹脱反应釜的顶部，所述吹脱反应釜的外部设置有空气压缩机一，空气压缩机一用于向吹脱反应釜内部吹气。
进一步地，所述吹脱反应釜的内底部固定连接有支撑杆，支撑杆的外部固定连接有三组吹气块，所述吹脱反应釜的顶部固定连接有电机，电机的底部输出端固定连接有套轴，套轴的外部固定连接有连接环，连接环连接不同相邻吹气块之间的套轴，连接环的外部固定连接有连接杆，连接杆的外部固定连接有刮杆。通过设置三组吹气块，保证对吹脱反应釜内部的吹气效果，进而保证对气态氨的吹脱效果和吹脱效率，提高氮的回收，同时在连接杆的转动作用下，起到搅拌吹脱反应釜内部反应液的效果，保证镁盐和反应液的充分反应。
进一步地，所述吹脱反应釜的内底部和吹气块的外部均设置有吹气孔，空气压缩机一通过支撑杆和吹气块的吹气孔连通。通过向吹脱反应釜底部和吹气块向吹脱反应釜的内部鼓气，使气态氨和处理液分离，实现氮的分离与提取。
进一步地，所述连接环和吹气块之间设置有橡胶刮板，所述刮杆和吹脱反应釜的内壁之间设置有橡胶刮板。用于刮除吹气块和吹脱反应釜的内壁，避免结晶磷酸铵镁与吹脱反应釜或吹气块粘附，既保证磷的回收效果，又能保证对吹脱反应釜的内壁清洁。
进一步地，所述膜分离池包括阳极室、阴极室和氮回收室，阳极室的内部设置有阳极板，阴极室内部设置有阴极板，阳极室和氮回收室之间设置有用于分隔的阳极膜、阴极室和氮回收室之间设置有用于分隔的阴极膜，阳极室和阴极室之间设置有回流管，所述膜分离池的外部设置有空气压缩机二，空气压缩机二和氮回收室连通。
进一步地，所述阳极室和阴极室的顶部均设置有添加口，添加口通过管道和沉淀池连通。
进一步地，所述阳极板和阴极板之间设置有供电电源，供电电源用于输出直流电。
一种用于污水治理的氮磷回收装置的使用方法，采用上述的一种用于污水治理的氮磷回收装置实现，其特征在于，其步骤包括：
步骤一、将污水通入PH调节池，在PH调节池内添加石灰石或白云石，调节pH酸碱度≥7.5；
步骤二、将调节后污水导入絮凝池，添加絮凝剂进行污水沉淀；
步骤三、将沉淀过滤后清水层注入吹脱反应釜，在吹脱反应釜内通过加料口添加NaOH，调节pH酸碱度7.8-11.5，在吹脱反应釜内通过加料口添加镁盐，吹脱反应釜内部加热38℃-46℃，空气压缩机一进行鼓气，使吹脱反应釜内部氮形成气态氨上升，通过输气管排出；
步骤四、反应后处理液导入沉淀池，在沉淀池内部进行静止沉淀，将沉淀池的清水层导入膜分离池，沉淀层导入分离池；
步骤五、沉淀层在分离池内部通过膜板压滤分离，得到磷酸铵镁，将磷酸铵镁低温烘干，烘干温度为28℃-32℃，将分离液通过导管导入PH调节池；
步骤六、步骤四上层清水层在膜分离池内部进行电渗膜分离，阳极室的铵离子和阴极室的碳酸氢根离子分别透过阳极膜和阴极膜进入氮回收室，铵离子和碳酸氢根离子进入氮回收室生成碳酸氢铵结晶，同时空气压缩机二在氮回收室通气，进行二次氮吹脱反应，膜分离池分离气态氨进入输气管；
步骤七、输气管将气态氨导入氮回收池，氮回收池内部设置有稀硫酸，气态氨在稀硫酸内部反应生成硫酸铵；
步骤八、检测氮回收池内部pH酸碱度，在氮回收池内部PH≥5.2时，更换硫酸溶液，对处理液进行低温干燥，烘干温度为42℃-48℃，完成氮的回收。
进一步地，步骤三中镁磷摩尔量比为1.12:1。
有益效果：
1、该用于污水治理的氮磷回收装置及其使用方法，通过吹脱反应釜的使用，完成对氮磷的回收利用和废水的净化处理，且通过增加膜分离池，进一步提高对氮的回收效果，解决现有氮回收率低的问题，同时先经过吹脱反应釜再经过膜分离池，便于适配处理含氮量高废水和含氮量低废水，保证整体设备的使用效果和使用寿命，且有效保证氮磷的回收效果和回收效率，提高废水净化效果。
2、该用于污水治理的氮磷回收装置及其使用方法，通过分离液通过导管导入PH调节池，便于对分离后的废水进行反应处理，提高废水的净水处理效果，同时减少废水的二次排放，同时方便分离废水对PH调节池的pH酸碱度调节，达到较少调节剂使用，达到循环利用，减少调节剂消耗的效果。
3、该用于污水治理的氮磷回收装置及其使用方法，通过设置三组吹气块，保证对吹脱反应釜内部的吹气效果，进而保证对气态氨的吹脱效果和吹脱效率，提高氮的回收，同时在连接杆的转动作用下，起到搅拌吹脱反应釜内部反应液的效果，保证镁盐和反应液的充分反应。
4、该用于污水治理的氮磷回收装置及其使用方法，通过连接环和吹气块之间设置有橡胶刮板，所述刮杆和吹脱反应釜的内壁之间设置有橡胶刮板。用于刮除吹气块和吹脱反应釜的内壁，避免结晶磷酸铵镁与吹脱反应釜或吹气块粘附，既保证磷的回收效果，又能保证对吹脱反应釜的内壁清洁。
5、该用于污水治理的氮磷回收装置及其使用方法，通过电渗膜分离作用下，铵离子和碳酸氢根离子进入氮回收室73生成碳酸氢铵结晶，同时空气压缩机二在氮回收室通气，进行二次氮吹脱反应，膜分离池分离气态氨进入输气管，完成进一步氮的回收，使氮的整体回收达到95％-97％，有效保证污水的氮的回收效果和回收效率。
（发明人：辛锡龙;程文方;辛柯均;陈雯嫣）