[发明专利]一种由含磷废水制备鸟粪石的方法

说明书

本发明公开了一种由含磷废水制备鸟粪石的方法，所述方法使用流化床作为生产设备，所述方法包括：根据目标鸟粪石的粒径确定首次投加晶种的粒径；根据流化床的流化段体积确定首次投加的晶种量；根据含磷废水的磷负荷和首次投加晶种的粒径确定目标鸟粪石的出料周期；出料时目标鸟粪石的粒径以下的颗粒作为晶种再次投加回流化床。所述根据目标鸟粪石的粒径确定首次投加晶种的粒径，包括：根据目标鸟粪石的粒径确定流化床的上升流速；根据所述上升流速确定首次投加晶种的最小粒径；所述首次投加晶种的粒径介于所述最小粒径和1/4‑1/2的目标鸟粪石的粒径之间。

技术领域

本发明涉及水污染控制与资源再生技术领域，尤其涉及一种由含磷废水制备鸟粪石的方法。

背景技术

磷是生命体不可或缺的重要元素，也是重要的化工原料。由于磷在自然界的单向流动性和磷矿的分布不均，磷短缺问题越发凸显，实现磷的循环利用十分必要；另一方面，磷是造成水体富营养化的主控因子，严重危害到农业、渔业、旅游业等行业的健康发展，而且对食品和饮用水安全构成了极大威胁。因此从废水回收磷可以实现磷污染治理和资源再生利用的双重目的。

鸟粪石(MgNH₄PO₄·6H₂O)结晶法可以高效地去除和回收废水中高浓度磷，所得的鸟粪石产品是一种高品位的缓释磷肥，被认为是最有可能实现商业化生产的一种磷资源回收技术。

流化床是制备高品质鸟粪石产品的结晶装置，其影响因素除了常规的pH、Mg/N/P、回流比和上升流速外，晶种的投加也至关重要。与搅拌式结晶器不同，流化床中投加的晶种既要能流化诱导结晶，又不能被上升水流带走，还要实现拦截微晶自我生长的目的。因此鸟粪石流化床的磷去除效果及产品质量很大程度上取决于晶种的投加。

然而，有关鸟粪石流化床晶种的投加方法尚无精确计量的方法，投加量与投加粒径也多凭经验。目前，当投加相同粒径的鸟粪石晶种时，所有晶种所处的水力学和热力学条件相当，具有相同的生长速率，导致所生成的鸟粪石产品粒度均一，产品长到一定粒度进行收集后，需再次投加晶种。此类晶种投加方式无法保证装置运行的连续性。同时，晶种的投加还需兼顾水力条件，如确保小粒径晶种不流失，大粒径晶种易流化等。本领域需要一种根据制备鸟粪石颗粒的目标产品粒径，即可确定流化床生产工艺的方法。

发明内容

本发明实施例提供一种由含磷废水制备鸟粪石的方法，所述方法使用流化床作为生产设备，所述方法包括：

根据目标鸟粪石的粒径确定首次投加晶种的粒径；

根据流化床的流化段体积确定首次投加的晶种量；

根据含磷废水的磷负荷和首次投加晶种的粒径确定目标鸟粪石的出料周期；

出料时目标鸟粪石的粒径以下的颗粒作为晶种再次投加回流化床。

本发明在生产目标粒径的鸟粪石的实现过程中，根据目标鸟粪石的粒径，便可以确定首次投加晶种的粒径，从而可以有效降低不同工艺条件(首次投加晶种的粒径)对目标鸟粪石的粒径影响的工作量，且能提高目标鸟粪石粒径的控制精度。

可选地，所述根据目标鸟粪石的粒径确定首次投加晶种的粒径，包括：

根据目标鸟粪石的粒径确定流化床的上升流速；

根据所述上升流速确定首次投加晶种的最小粒径；

所述首次投加晶种的粒径介于所述最小粒径和1/4-1/2的目标鸟粪石的粒径之间。