專利名稱：新型map三相流化氮磷回收反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬含氮磷廢水的水處理裝置,是一種物理一化學水處理反應器，更具體地說是 新型MAP三相流化氮磷回收反應器。
背景技術：
隨著工農業生產的發展和人民生活水平的提高,我國氮磷污染物的排放量急劇增加。在 "一控雙達標"過程中，對有機污水特別是工業有機廢水進行了有效治理，但對氮磷污染基本 上未加控制。氮磷污染所致的水體富營養化十分嚴重，已危害到農業、漁業、旅游業等諸多行 業，也對飲水衛生和食品安全構成了巨大的威脅。因控制水體富營養化而實施的營養物去除為從污水中回收營養鹽創造了條件。以鳥糞石 (MAP)等磷酸鹽沉淀方式從處理過程中回收磷并用于肥料或磷酸鹽制造業，己成為水處理研 究的熱點。目前以鳥糞石沉淀形式回收磷的研究實例較多。鳥糞石是一種通過簡單技術就能 生產的產品，其分子式為M g NH4P 04 ，6H20，是一種難溶于水的白色晶體,常溫下,在水中 的溶解度積為2 5X 10'13。通過投加化學試劑,可使廢水中的氨和磷酸鹽形成鳥糞石,實現對氮 磷污染物的同時去除。此外,鳥糞石含有氮磷兩種營養元素，可以直接作為緩慢釋放磷肥或在 肥料生產中被利用。盡管認為鳥糞石是一種較好的緩釋放肥料，但其對不同作物的營養價值還 不清楚，能有效利用鳥糞石的N : P : K比例仍在研究之中。如中國專利申請200480041593.0 公開的"流化床廢水處理"，以鳥糞石沉淀處理含氮氮污水，該方法存在的不足是鳥糞石回收 系統晶體生長緩慢、需要連續投加晶種，整個工藝成本大、處理效率低。發明內容本實用新型的目的就是為了解決以鳥糞石沉淀形式回收磷氮研究中問題的盡量具體化， 提供一種成本低、效率高的新型MAP三相流化氮磷回收反應器，以減輕后續處理工藝的氮磷 負荷，提高達標排放的穩定性和可靠性，降低工程投資、減少占地面積、縮短建設周期、使 運行管理智能化、簡單化。本實用新型的技術解決方案新型MAP三相流化氮磷回收反應 器，包括立式罐體，罐體底部的進水管、進氣管，罐體頂部的清水出水口，其特征在于罐體 中下部為流化區，流化區內置有鳥糞石載體填料，流化區中心另置有導流混合管，所述導流混合管下方的罐體空間為接通進水管、進氣管的布水布氣區，罐體上部裝有與清水a^口柑通的三相分離器，三相分離器的下方與流化區間的罐體空間是三相分離區。污水(液)、鳥 糞石載體(固)及空氣(氣)同步進入床體中，空氣從導流混合管的底部進入，在管內形成氣、液、固混合體(液)，空氣起到空氣揚水器的作用同時，對厭氧段末端上清夜、污泥消 化液上清夜和脫水濾液等污水中的C02進行吹脫，提高體系的pH值(也可通過體系pH變 化，自動加藥調整pH)，在強烈的混合攪拌作用下，污水中的氨氮、溶解性磷酸鹽與外加鎂 源進行化學沉淀反應，在鳥糞石載體表面形成MAP層，大顆粒MAP層在導流混合管外側的 MAP載體下降區內在混合液摩擦作用下脫落，達到固定氮磷并與處理水分離的目的。本實用新型立式罐體外置有一鳥糞石載體填料脫膜分離器，所述的鳥糞石載體填料脫膜 分離器分別接通流化區頂部的載體填料入口、流化區底部的載體填料外排口。流化區內的鳥 糞石載體填料，在長時間使用后，如果固相量較大，可定期外排，通過機械外力破碎處理和 分離，脫膜后的載體可回用于反應器中。流化區底部的載體填料外排口管道上設置節制閥， 以調控附著MAP載體或MAP定期進行排除床體，MAP可作為緩釋放肥料進行資源化利用。 本系統可根據污水濃度的高低，選擇是否設置處理水回流系統。本實用新型立式罐體底部進水管的進水泵前連接含氨氮和磷酸鹽污水管和外加鎂源投加 管，以達到形成鳥糞石沉淀處理污水的目的，本反應器主要以液體鎂源投加為主， 一般多采 用氯化鎂，若條件允許，可采用海水；若實際污水偏酸性，可采用氧化鎂或氫氧化鎂，并預 先混合反應后才能使用，也可根據廢水水質特點，設置其他形態鎂源投加方式。鳥糞石載體填料是一種表面預涂有MAP膜的多孔填料，如焦炭、活性碳、多孔塑料、網狀泡沫塑料等，因表面有一定的粗糙度和表面空隙率，有助于MAP沉淀的形成。載體預先涂 MAP膜，起著MAP沉淀反應體系晶種作用，氨氮、磷酸鹽和鎂離子進行絮凝沉淀反應，并在 晶種表面繼續生產；隨著載體表面MAP膜的增厚，其不穩定性增加，在反應器流化狀態下脫 落，形成較大顆粒沉淀物，這種具有晶種作用的填料有效地提高了處理效率。填料的粒徑通常 為0. 2mra-6cra，以0. 2-2mm為佳，粒徑較小的填料易于沉淀MAP，特別是對于濃度較大的廢水。 值得提出的是，盡管好氧、厭氧生物處理、物理化學法等及其各種組合工藝對高濃度氮 磷廢水的處理效果很明顯，但采用本實用新型技術，對現有污水處理系統的厭氧段末端上清 夜、污泥消化液上清夜和脫水濾液、畜禽養殖污水、工業高濃度含氮或含磷廢水進行處理或 預處理更為有效，可大大減輕后續處理工藝的氮磷負荷，提高氮磷達標排放的穩定性和可靠 性。本裝置將混合反應、絮凝一沉淀和三相分離組合在一個反應器里，大大減少了裝置費用 和占地面積，又實現了廢水氮磷的大量截留與回收，具體的優點體現為1、針對污水處理系統的厭氧段末端上清夜、污泥消化液上清夜和脫水濾液、畜禽養殖污 水、工業高濃度含無機氮或磷廢水，本反應器在技術上將C02吹脫、體系pH值提高、外加 鎂源在體系均勻分布、MAP載體流化有機結合起來，加快了體系傳質過程，從根本上解決了 傳統鳥糞石回收系統晶體生長緩慢、需要連續投加晶種等問題，而且延長了鳥糞石晶體生產時間，同時載體脫落的鳥糞石沉淀物定期排除，大大降低運行成本和操作難度，提高氮磷截 留效率和回收效果。2、整個裝置結構緊湊，操作簡便。3、 可以根據不同的水處理量和具體的水質選擇反應器的流化強度和反應器體積，因此工 程設計簡便，施工安裝期短。4、 本裝置的MAP載體都是一般常用多孔預涂MAP瑱料，沒有特殊的要求，易于產業化。
附圖為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
新型MAP三相流化氮磷回收反應器，立式罐體16底部置有進水管和進氣管4，進水管 的進水泵3前連接有含氨氮和磷酸鹽污水管1和外加鎂源投加管2,立式罐體16的中下部為 流化區7，流化區7內置有鳥糞石載體填料17，其是一種表面預涂有MAP膜、粒徑為0. 2咖-6cm 的多孔填料(如焦炭、活性碳、多孔塑料、網狀泡沫塑料等)，流化區7中心另置有導流混 合管6，所述導流混合管6下方的罐體空間為接通進水管、進氣管4的布水布氣區5，罐體上 部裝有與清水出水口 11相通的三相分離器13，三相分離器的頂部為氣體出口 12，三相分離 器13的下方與流化區7間的罐體空間是三相分離區14。立式罐體16外置有一鳥糞石載體填料脫膜分離器8，該鳥糞石載體填料脫膜分離器8分 別接通流化區頂部的載體填料入口 10、流化區底部的載體填料外排口 9，流化區7底部的載 體填料外排口 9管道上設置節制閥15。含無機氨氮、溶解性磷廢水經預處理后，通過進水泵3進水，同時一定濃度的鎂源進入 泵3進水管，鎂源與水中氮、磷在泵高速攪拌下混合，進入反應器布水布氣區并均勻布水， 同時在反應器底部均勻設置進氣管的布氣裝置，經連續進水和曝氣的推動下，進入反應器混 合管，回流至反應器底部，再進入混合管。污水在流化區經過一定時間的流化、反應和停留 后，處理水與脫落的MAP沉淀物的混合液進入三相分離區，在此，MAP載體、處理水和空氣 進行分離，固相物質再沉降至流化區，流化區內的MAP載體及脫落的MAP顆粒定期外排至MAP 載體脫膜及分離器，經脫膜和分離處理后，分離液及MAP載體回流至反應器，固體MAP收集。對于特定的高濃度氮磷廢水，可根據其特點，增大鎂源的投加量，在反應器中加大流化 區7和三相分離器13的體積，也可根據實際操作條件增減反應器的個數，來達到預期的理想 效果。
權利要求1. 新型MAP三相流化氮磷回收反應器，包括立式罐體，罐體底部的進水管、進氣管，罐體頂部的清水出水口，其特征在于罐體中下部為流化區，流化區內置有鳥糞石載體填料，流化區中心另置有導流混合管，所述導流混合管下方的罐體空間為接通進水管、進氣管的布水布氣區，罐體上部裝有與清水出水口相通的三相分離器，三相分離器的下方與流化區間的罐體空間是三相分離區。
2. 根據權利要求1所述的MAP三相流化氮磷回收反應器，其特征在于 立式罐體外置有一鳥糞石載體填料脫膜分離器，所述的鳥糞石載體填料脫膜 分離器分別接通流化區頂部的載體填料入口、流化區底部的載體填料外排 □。
3. 根據權利要求2所述的MAP三相流化氮磷回收反應器，其特征在于 流化區底部的載體填料外排口管道上設置節制閥。
4. 根據權利要求l、 2、 3之一所述的MAP三相流化氮磷回收反應器， 其特征在于立式罐體底部進水管的進水泵前連接含氨氮和磷酸鹽污水管和外 加鎂源投加管。
5. 根據權利要求1所述的MAP三相流化氮磷回收反應器，其特征在于 鳥糞石載體填料是一種表面預涂有MAP膜的多孔填料。
6. 根據權利要求5所述的MAP三相流化氮磷回收反應器，其特征在于 多孔填料是焦炭或活性碳或多孔塑料或網狀泡沬塑料。
7. 根據權利要求5或6所述的MAP三相流化氮磷回收反應器，其特征 在于填料粒徑為0. 2mm-6cm。
8. 根據權利要求7所述的MAP三相流化氮磷回收反應器，其特征在于 填料粒徑為0. 2-2mm。
專利摘要新型MAP三相流化氮磷回收反應器，屬含氮磷廢水的水處理裝置，包括立式罐體，罐體底部的進水管、進氣管，罐體頂部的清水出水口，罐體中下部為流化區，流化區內置有鳥糞石載體填料，流化區中心另置有導流混合管，所述導流混合管下方的罐體空間為接通進水管、進氣管的布水布氣區，罐體上部裝有與清水出水口相通的三相分離器，三相分離器的下方與流化區間的罐體空間是三相分離區，本裝置將混合反應、絮凝-沉淀和三相分離組合在一個反應器里，大大減少了裝置費用和占地面積，大大降低運行成本和操作難度，提高氮磷截留效率和回收效果。
文檔編號C02F3/10GK201082874SQ200720041299
公開日2008年7月9日 申請日期2007年8月2日 優先權日2007年8月2日
發明者鳴 尚, 李時銀, 邵小平 申請人:江蘇金環環保設備有限公司