[发明专利]一种利用废水制取复合磷肥的方法及装置

说明书

本发明提供了一种废水中制取复合磷肥的装置，包括混合吸附反应单元，磁分离及再生单元和复合磷肥结晶单元三个部分。本发明还提供了一种采用该装置制备磷肥的方法，可以处理COD≤2000mg/L、BOD₅≤500mg/L、氨氮≤500mg/L、磷酸盐≤80mgP/L，pH 6.0‑7.0的废水。本发明的装置将吸附反应器、磁分离耦合再生反应器、结晶反应器有机结合在一起，最终可制得高纯度磷肥，吸附材料可循环利用；结晶反应器可实现磷肥在线生产，最终磷肥产量可达400‑500g/t废液。本发明的废水资源化方法可实现磷酸盐的高效、高选择性吸附；实现一站式磷肥产出，吸附剂投加量少，无繁琐的结晶分离过程，分离效果好，节省运行费用。

技术领域

本发明属于废水处理领域，涉及一种利用废水制取复合磷肥的方法及装置。

背景技术

城市污水厂磷回收技术是研究的热点之一；对一个污水处理厂来说，污水中的磷很容易在污泥消化液尤其是脱水污泥废液中累积。化学法除磷包括磷酸钙结晶法，鸟粪石沉淀法、离子交换吸附法等，但这些材料或方法在磷酸盐的吸附量小。这些方法操作条件略苛刻，对磷酸盐的选择性差且再生困难，甚至产生更难处理的含磷泥渣，废水问题转变为废弃物问题，更重要的是，脱水污泥中的有些干扰成分，影响吸附和磷肥生成效果，成为含磷污染物资源化的障碍之一。因此，需要寻找新的吸附材料和高含磷量废水的处理方法。

发明内容

针对目前目前废水除磷吸附量少、吸附剂难再生，条件苛刻，磷肥纯度低的问题，本发明的再一目的是提供一种脱水污泥废液制取复合磷肥的装置，该装置中可以完成磷分离与磷回收和吸附剂再生步骤，减少设备体积与工艺流程步骤。

本发明的提供一种利用上述装置以脱水污泥废液为原料制取复合磷肥的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种废水中制取复合磷肥的装置，包括混合吸附反应单元（1），磁分离及再生单元（2）和复合磷肥结晶单元（3）三个部分。

所述的混合吸附反应单元（1）包括吸附反应器（4）、纳米吸附剂投配箱（5）、第一搅拌装置（6）、出水堰（7）；所述吸附反应器（4）上设置进水管（8）和放空管（9），所述放空管（9）上设置有放空管阀门（9-1）；所述纳米吸附剂投配箱（5）上通过混合泵进液管（10）连接至有混合泵（11），所述混合泵（11）通过混合泵出液管（12）连接至吸附反应器（4）；所述的第一搅拌装置（6）包括设置在吸附反应器（4）中央的一号电机（13）和一号搅拌桨（14）。

所述的磁分离及再生单元（2）包括第一调节池（16）和磁分离耦合再生反应器（17）；所述第一调节池（16）通过出水堰出水管（7-1）与所述出水堰（7）相连，第一调节池（16）通过再生泵进水管（18）连接至再生泵（19）；所述磁分离耦合再生反应器（17）为封闭的有机玻璃容器，通过再生泵出水管（20）连接至再生泵（19）；内部设置有可活动磁铁吸盘（21）、吸附剂刮除刀片（22）、再生液喷淋管（23）和接收斗（24）；所述的吸附剂刮除刀片（22）设置在磁分离耦合再生反应器（17）内壁中部；所述的再生液喷淋管（23）由上部进入磁分离耦合再生反应器（17）直达吸附剂刮除刀片（22）刀刃处；所述的接收斗（24）下部连接有收集总管（25），收集总管（25）通过第一三通管（26）连接废液排出管（27）和总排出管（28），所述废液排出管（27）上设置有废液排出管阀门（29），总排出管（28）通过第二三通管（30）连接有吸附剂回流管（31）和磷溶液出水管（32）；所述的吸附剂回流管（31）上设置有回流管阀门（33），并通过回流泵（34）连接至纳米吸附剂投配箱（5）；所述的磷溶液出水管（32）上设置有磷溶液出水管阀门（35）。