專利名稱：鳥糞石生產裝置的制作方法
技術領域：
鳥糞石生產裝置技術領域[0001]本實用新型涉及環境工程水處理，具體涉及一種利用廢水中的氨氮和磷酸鹽生 產鳥糞石的生產裝置。
背景技術：
[0002]高濃度有機廢水如城市糞便污水、畜禽養殖糞水、食品加工糞水以及垃圾滲浙 液等廢水中不僅含有高濃度的有機物，而且溶解有大量的氨氮和磷酸鹽。在污水好氧處 理中，氨氮需要在曝氣條件下，經過微生物作用，將其轉化成硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮， 然后在兼氧條件下，由兼氧微生物再轉化成N氣。磷在污水中一般以化合態存在。在污 水處理中，首先厭氧處理，釋放出磷，再好氧處理將磷轉化成微生物絮體，然后再厭氧 消化污泥。從上述處理過程中可以看出，處理氮磷需要消耗大量的能源，需要付出昂貴 的費用。而且往往不能達標，排放到水體中引起水體的富營養化，造成環境的污染。發明內容[0003]為了解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種鳥糞石生產裝置，它可將 廢水中的部分氨氮和磷酸鹽資源化，生產成顆粒狀、供作物生長的氮磷緩釋肥料。該氮 磷緩釋肥料的主要成分是MgNH4PO4 ·6Η20。由于此成分和形狀與鳥糞的成分、形狀相 近，所以將此產物稱為鳥糞石，生產裝置稱為鳥糞石生產裝置。[0004]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的。[0005]本實用新型的鳥糞石生產裝置由進水系統、鳥糞石反應系統和外排(即排水)回 流三個系統組成。[0006]進水系統由調節池、進水管、進水泵、進水流量計，氯化鎂溶液罐，氫氧化鈉 溶液罐、氯化鎂溶液泵、氫氧化鈉溶液泵和管道混合器以及外排回流系統的回流管、回 流泵和回流流量計等組成。調節池主要是調節、保證鳥糞石反應器所用原水水量的穩定 和水質均勻。鳥糞石反應器所用的原水是污水處理過程中厭氧處理后的上清液。為了保 證進水流量的穩定性，在調節池上部一側的池壁上設有溢流口，使多余的原水溢流回污 水池；下部池壁的一側設有排渣口，定期排放調節池底部的沉渣和污泥。出水口設在溢 流口下方約200mm的池壁上，通過管道和反應器底部相連。在管道上連接有進水泵和流 量計。一般高濃度有機廢水中含有大量的氨氮和磷酸鹽，但是鎂離子含量不足，pH也 達不到8-9的要求，所以，在反應系統中，需要補加鎂溶液和堿溶液，如MgCl2溶液和 NaOH溶液。MgCl2溶液和NaOH溶液分別裝在MgCl2溶液罐和NaOH溶液罐中。MgCl2 溶液罐和NaOH溶液罐內裝有攪拌裝置。在罐體上方的電機作用下，攪拌裝置可以將罐 內的溶液攪拌均勻，還可以在罐中進行溶液的配置。MgCl2溶液罐和NaOH溶液罐的罐 壁上各開有出口，通過管道與進水管相連接。并且在各自的連接處裝有管道混合器，分 別將混合后的原水、回流水和MgCl2溶液，原水、回流水、MgCl2溶液和NaOH溶液混合 均勻，以防局部的MgCl2濃度和NaOH濃度過高，產生磷酸鎂的副反應。另外進水管在進水流量計后還和外排回流系統的回流管相連，回流管上裝有回流流量計和回流泵。來 自沉淀槽的回流液在回流泵的作用下，經過回流流量計的調控，通過回流管進入進水管 中，和原水、MgC12溶液和NaOH溶液混勻后，共同通過主進水閥門由反應器的底部進 入鳥糞石反應器中。[0007]鳥糞石反應系統由鳥糞石反應器、pH在線監測儀、閘閥、鳥糞石排放閥等組 成。[0008]鳥糞石反應器由4個區段的不同直徑的圓柱體組成。但不限于4個區段，可以 是3個區段，也可以是5個區段，6個區段等。圓柱體的直徑在區段之間呈階梯式改變。 從反應器底部到頂部，圓柱體的直徑一個區段大于一個區段。各圓柱體之間用同心圓的 板環相連接。反應器底部和進水管相連，進水通過進水管，進入反應器的底部區段。反 應器底部區段的上部裝有一個間閥，間閥上部的側壁上和進水閥下部的進水管上連接有 與反應器底部區段平行的旁路進水管和副進水閥。底部區段的下部裝有2個平行的鳥糞 石收集管，收集管上裝有鳥糞石收集閥。進水進入反應器后從下往上運行，鳥糞石在運 行中結晶或凝聚長大。隨著各反應區段直徑變大，流速越來越低，由于流速不同，各區 段形成鳥糞石的粒徑大小也就不同，由于下部區段流速較高，沖刷力較大，所以下部區 段的顆粒最大，上部區段的顆粒最小。隨著反應時間的延長，上部區段的顆粒也漸漸長 大，當顆粒的下降速度大于上升的速度時，形成的鳥糞石顆粒慢慢落到下一區段，最終 落到底部區段。鳥糞石在反應器中呈懸浮狀態。當鳥糞石的直徑達到2-3mm后，打開 旁路的副進水閥，關閉鳥糞石底部區段上部的閘閥和進水管上的主進水閥，打開鳥糞石 底部區段下部的鳥糞石收集管上的收集閥，進行鳥糞石收集。鳥糞石收集工作完成后， 關閉鳥糞石收集閥，打開閘閥和主進水閥，關閉旁路進水管上的副進水閥，恢復原進水 通路。反應器的頂部設有溢流槽，溢流槽的底部連接有出水管。經過鳥糞石反應器的出 水，溢流進入溢流槽，再經過溢流槽底部的出水管排入沉淀槽中。在出水管上裝有pH在 線監測儀，控制出水的pH為8-9。[0009]外排(即排水)回流系統包括沉淀槽、排水管、閥門、回流管、回流泵和回流流 量計等。沉淀池的池壁上開有進水口、出水口和回流口。進水口和溢流槽下部的出水管 相連，將溢流槽出水引入沉淀池中，將鳥糞石反應器中流出的超細顆粒、雜質等沉淀下 來。排水口和外排管相連接，通過閥門將沉淀池的上清液排入好氧池中繼續進行達標處 理。回流口通過和槽壁相連的回流管和進水管連接，在回流管上裝有回流泵和回流流量 計，控制回流量的大小。回流的主要作用是調節反應物的溶度積、回收利用回流液中的 堿度以及提高進水的上升流速等，在實際操作中也可省略。
[0010]圖1為本實用新型鳥糞石生產裝置的整體組成示意圖。[0011]圖中1、調節池，2、溢流管，3、原水進水管，4、排泥管，5、進水管，6、 進水泵，7、進水流量計，8、回流流量計，9、NaOH溶液罐，10、MgCL2溶液罐，11、 MgCL2溶液計量泵，12、NaOH溶液計量泵，13、攪拌電機，14、管道混合器，15、主 進水閥，16、副進水閥，17、旁路進水管，18、溢流槽，19、同心圓板環，20、閘閥， 21、鳥糞石收集閥，22、鳥糞石反應器，23、出水管，24、pH在線監測儀，25、沉淀槽，26、排水管，27、排水閥，28、回流管，29、排泥閥，30、回流泵，31、回流閥。
具體實施方式
[0012]如圖1所示，鳥糞石的生產裝置由調節池1、進水管5、進水泵6、進水流量計 7、回流流量計8、NaOH溶液罐9、MgCL2溶液罐10、MgCL2溶液計量泵11、NaOH溶液 計量泵12、攪拌電機13、管道混合器14、主進水閥15、副進水閥16、進水旁管17、、 溢流槽18、同心圓板19、閘閥20、鳥糞石收集閥21、鳥糞石反應器22、出水管23、pH 在線監測儀對、沉淀槽25、排水管沈、排水閥27、回流管觀、排泥閥四、回流泵30、 回流閥31組成。[0013]調節池1、進水管5、進水泵6、進水流量計7、回流流量計8、NaOH溶液罐9、 MgCL2溶液罐10、MgCL2溶液計量泵11、NaOH溶液計量泵12、攪拌電機13、管道混合器14、主進水閥15、副進水閥16、進水旁管17以及外排回流系統的回流管觀、回流 泵30、回流閥31組成了進水系統。[0014]主進水閥15、副進水閥16、進水旁管17、、溢流槽18、同心圓板19、閘閥 20、鳥糞石收集閥21、鳥糞石反應器22、出水管23、pH在線監測儀M等組成了鳥糞石 反應系統。[0015]沉淀槽25、排水管沈、排水閥27、回流管觀、排泥閥四、回流泵30、回流閥 31成了排水回流系統。[0016]調節池1的作用是調節鳥糞石反應器22進水的水量水質。在調節池1的外壁上 分別連接有導流污水處理過程中的厭氧處理后的上清液的原水進水管3、溢流管2、排泥 管4以及與鳥糞石反應器底部相連的進水管5。反應器進水管5和調節池1相連的位置比 溢流管2和調節池1相連的位置低200mm。為了保證反應器進水的穩定性，調節池1中 的原水進水量大于鳥糞石反應器22的進水量，調節池1中多余的原水從溢流管2溢流回 原水池中，調節池底部沉淀的渣子定期通過排泥管4和排泥管上的閥門排放到絮凝車間 的調節池中進行絮凝處理。進水管上連接有進水泵6和進水流量計7，用以控制、調節反 應器的進水流量。[0017]在本實例中，原水中的鎂離子含量和堿度較低，所以在反應器進水中添加了 MgCl2溶液和NaOH溶液。MgCl2裝在MgCl2溶液罐10中，MgCl2溶液罐10中裝有攪拌 器，通過電機13的作用可以對MgCl2溶液進行攪拌，使之均勻。MgCl2溶液通過MgCl2 溶液罐10的罐壁下部連接的管道和進水管5相連，在管道上裝有MgC12溶液計量泵11， 對MgC12溶液進行輸送和計量。NaOH溶液裝在NaOH溶液罐9中，NaOH溶液罐9中 裝有攪拌器，通過管道和進水管5相連，在管道上裝有NaOH溶液計量泵12，對NaOH 溶液進行輸送和計量。為了保證MgCl2溶液、NaOH溶液和原水的均一性，在MgCl2溶 液、NaOH溶液管道和進水管5連接后的進水管5上分別裝有管道混合器14。另外進水 管5在進水流量計7后還和回流管觀相連，回流管觀上裝有回流流量計8和回流泵30。 來自沉淀槽26的回流液在回流泵30的作用下，經過回流流量計8的調控，通過回流管觀 進入進水管5中，和原水、MgCl2溶液和NaOH溶液混勻后，共同通過主閥門15由反應 器的底部進入鳥糞石反應器22中。[0018]鳥糞石反應器22由4個區段不同直徑的圓柱體組成。圓柱體的直徑在各區段之間呈階梯式改變。從反應器底部到頂部，圓柱體的直徑一段大于一段。各圓柱體之間用 同心圓板環19相連接。反應器底部和進水管5也通過同心圓板環19相連接。鳥糞石反 應器22底部區段的上部裝有一個間閥20，間閥20上部的側壁上和進水閥15下部的進水 管5上連接有與底部區段平行的旁路進水管17，進水旁管17上裝有副進水閥16。鳥糞 石反應器22底部區段的下部裝有2個平行的鳥糞石收集管，收集管上裝有收集閥21。進 水進入反應器22后，從下往上運行，隨著反應器直徑變大，流速越來越低。由于流速不 同，各段形成鳥糞石的粒徑大小不同。下部流速較高，沖刷力較大，所以下部的顆粒最 大，上部的顆粒最小。隨著反應時間的延長，上部的顆粒也漸漸長大，當顆粒的下降速 度大于上升的速度時，形成的鳥糞石顆粒慢慢落到下一區段，最終落到底部區段。鳥糞 石在反應器中呈懸浮狀態。當鳥糞石的直徑達到2-3mm后，打開進水旁管17上的副進 水閥16，關閉閘閥20和主進水閥15，打開鳥糞石收集閥21，進行收集鳥糞石工作。鳥 糞石收集工作完成后，關閉鳥糞石收集閥21，打開閘閥20和主進水閥15，關閉進水旁管 17上的副進水閥16，恢復原進水通路。鳥糞石反應器22的頂部設有溢流槽18，溢流槽 18的底部連接有出水管23。通過鳥糞石反應器22的出水通過溢流進入溢流槽18中，再 經過溢流槽18底部的出水管23進入沉淀池25中。在出水管23上裝有pH在線監測儀 24，控制pH為8-9。[0019]沉淀槽25的槽壁上開有進水口、出水口和回流口。進水口和排水管18底部的 出水管23相連。出水口和排水管沈相連，排水管沈上連接有閥門27。回流口和回流 管觀相連接，回流管觀與進水管5相連接，在回流管觀上裝有回流泵30、流量計8和 回流閥31，通過調節回流流量計8和回流閥門31控制回流液流量的大小。沉淀槽25的 底部為錐形設計，在錐底裝有排泥管和排泥閥四，定期進行排泥。[0020]鳥糞石生產裝置的工作過程如下來自污水處理過程中的厭氧處理后的的上清 液通過原水進水管3和閥門進入調節池1中。當液位高于溢流口時，原水就會通過溢流 管2流回原水池。調節池1中的原水通過和調節池1池壁上相連的進水管5，在進水泵6 的作用下和流量計7的調控下，和通過MgCl2計量泵11、NaOH計量泵12的MgCl2溶液 和NaOH溶液以及通過回流泵30、流量計8的回流液通過管道混合器14的混合后，經過 進水閥15進入鳥糞石反應器中。鳥糞石在反應器中結晶或凝聚長大。鳥糞石在反應器中 呈流化態。由于鳥糞石反應器底部進水區段的流速最大，頂部區段流速最小，所以當各 區段中鳥糞石的上升速度低于下降速度時，鳥糞石落入下一區段，最終落入底部區段中 進行收集，收集的鳥糞石的直徑為2-3mm。收集時打開進水旁管17上的副進水閥16， 關閉閘閥20和主進水閥15，打開鳥糞石收集閥21，收集鳥糞石。鳥糞石收集工作完成 后，關閉鳥糞石收集閥21，打開閘閥20和主進水閥15，關閉副進水閥16，恢復原進水通 路。通過鳥糞石反應器22的出水流進溢流槽18，通過和溢流槽18底部相連的出水管23 排入沉淀槽25中。沉淀后的上清液部分通過和沉淀槽槽壁相連的排水管沈和閥門27排 出，送入好氧處理工序進行處理；部分通過和沉淀槽槽壁相連的回流管18進行回流；沉 淀槽中沉淀的超細鳥糞石和雜質通過沉淀槽底部的排泥閥四和排泥管排到絮凝車間進行 絮凝處理。至此完成一個鳥糞石生產的循環過程。[0021]利用鳥糞石生產裝置，不僅可以將污水中的氨氮和磷酸鹽資源化，而且由于污 水中的氨氮和磷酸鹽含量的降低，進入后工序的污水更易于處理達標，大大節約了能源，降低了成本。
權利要求1.一種鳥糞石生產裝置，包括進水系統、反應系統和排水回流系統，其特征在于 進水系統包括調節池、進水管、進水泵、進水流量計、氯化鎂溶液罐、氧化鈉溶液罐、 氯化鎂溶液泵、氫氧化鈉溶液泵、管道混合器以及回流管、回流泵和回流流量計；在調 節池上部的一側池壁上設有溢流口，在調節池下部池壁的一側有排渣口，在池壁上、溢 流口的下方設有出水口，通過管道與鳥糞石反應器的底部相連；管路上連接有進水泵和 流量計；反應系統中主要有鳥糞石反應器、溢流槽、同心圓板和鳥糞石收集閥，還包括 氯化鎂溶液罐和氧化鈉溶液罐，罐內裝有攪拌裝置，罐體上方裝有電機，氯化鎂溶液罐 和氧化鈉溶液罐的罐壁上各開有出口，通過管道與進水管連接，且在各自的連接處裝有 管道混合器，進水管在進水流量計后段還與排水回流系統的回流管相連，回流管上裝有 回流流量計和回流泵。
2.根據權利要求1所述的鳥糞石生產裝置，其特征在于在所述調節池的外壁上分 別連接有原水進水管、溢流管、排泥管以及與鳥糞石反應器底部相連的進水管；反應器 進水管與調節池連接的位置比溢流管與調節池連接的位置低200mm。
3.根據權利要求1所述的鳥糞石生產裝置，其特征在于所述的鳥糞石反應器，是 由四個區段的不同直徑的圓柱體組成；圓柱體直徑在各區段之間依次呈階梯式變化，由 反應器的底部到頂部，圓柱體的直徑逐漸增大。
4.根據權利要求1所述的鳥糞石生產裝置，其特征在于在所述鳥糞石反應器底部 區段的上部裝有一閘閥，該閘閥上部的側壁上、和進水閥下部的進水管上連接有與底部 區段相平行的旁路進水管，該旁路進水管上裝有副進水閥。
5.根據權利要求1所述的鳥糞石生產裝置，其特征在于所述的鳥糞石反應器底部 區段的下部裝有兩個相平行的鳥糞石收集管，該鳥糞石收集管上裝有收集閥。
6.根據權利要求1所述的鳥糞石生產裝置，其特征在于所述的排水回流系統由沉 淀槽、排水管、排水閥、回流管、排泥閥、回流泵、回流閥組成；所述沉淀槽的槽壁上 有回流口、與回流管連接，回流管與進水管相連接，在回流管上裝有回流泵、流量計和 回流閥。
專利摘要本實用新型涉及一種利用廢水中的氨氮和磷酸鹽生產鳥糞石的裝置，包括進水系統、鳥糞石反應系統和外排回流系統。進水系統由調節池、進水管、進水泵、進水流量計，氯化鎂溶液罐，氫氧化鈉溶液罐、氯化鎂溶液泵、氫氧化鈉溶液泵和管道混合器以及外排回流系統的回流管、回流泵和回流流量計等組成。鳥糞石反應系統鳥糞石反應器、pH在線監測儀、閘閥、鳥糞石排放閥等組成。外排回流系統包括沉淀槽、排水管、閥門、回流管、回流泵和回流流量計等。利用本實用新型的鳥糞石生產裝置，不僅可將污水中氨氮和磷酸鹽資源化，而且由于污水中的氨氮和磷酸鹽含量得以降低，進入后工序的污水更易于處理達標，大大節約了能源，降低了成本。
文檔編號C01B25/45GK201809171SQ20102054413
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月28日 優先權日2010年9月28日
發明者丁雪梅, 于景成, 桑力維, 田丹, 田藝偉, 茍莎, 辛凱, 靳國良 申請人:北京昊業怡生科技有限公司