一種間歇式生物強化除磷及磷回收裝置及方法
2023-12-04 21:44:16 4
一種間歇式生物強化除磷及磷回收裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了一種間歇式生物強化除磷及磷回收裝置，它包括反應器，磷濃縮液收集容器，加熱板。所述反應器內有填料球、溶解氧均勻隔板和曝氣管；外面有電磁閥、自動控制系統、進出水管和總曝氣管。所述磷濃縮液收集容器包括收集容器和進出水管。所述微加熱板包括流量分散管、流量分散孔和加熱板。與現有技術相比，本發明針對現有的生物除磷裝置的不足，提出一種簡單適用的生物強化除磷及磷回收裝置及方法，採用間歇方式實現了全自動化操作，該裝置投資少、出水水質穩定，磷回收率高，為除磷及磷的回收提供了一個全新的方法。
【專利說明】一種間歇式生物強化除磷及磷回收裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及到環保【技術領域】，具體涉及到一種間歇式生物除磷的同時可進行磷回收的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]磷是生物的重要營養源，但是水體中磷含量過多，會引起水體的富營養化。富營養化的直接後果就是使得水體中的溶解氧含量降低，水中生物會因缺氧而死，降低水產養殖業的產量；同時也會對飲用水的處理增加負擔、提高處理成本。磷過多的流入水體中，不但影響人類生活，還嚴重影響工、農業生產，因此需要嚴格控制排入水體磷的含量。另外，磷是不可再生的珍貴資源。地球上的磷礦資源有限，按現有的開採率，已探明的磷礦將持續開採不到100年時間。
[0003]目前，除磷的方法主要分為物理法、化學法和生物法三大類。物理法成本高、技術複雜，所以很少採用。化學除磷效率高、處理結果穩定，但產生的大量化學汙泥會造成二次汙染，所以也難以推廣。生物除磷與物化除磷相比，運行成本低、二次汙染小，是當今水汙染控制領域的研究熱點。生物除磷主要是利用聚磷菌厭氧釋磷好氧吸磷的原理來實現的，傳統的活性汙泥法受到汙泥沉降性差、排泥量大等困擾。
[0004]現有的生物除磷方面的專利主要集中在磷的去除方面，例如公布號為CN103539322A的發明專利，涉及的主要是汙水脫氮除磷的方法和設備；公布號為CN103588361A的發明專利，涉及的主要是廢水中總磷的去除方法；公布號為CN103523908A的發明專利雖然涉及到了磷去除及磷回收，但是其是在傳統活性汙泥法基礎上的改進，運行周期長，汙泥的排放量相對較大，運行裝置佔地面積大，不易於運行管理。同時實驗室規模的小試試驗運行傳統的除磷工藝添加磷回收工藝，運行很不方便，容易受幹擾，參數調節比較繁瑣。`
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題共有兩個，一個是針對現有的技術現狀提供一種簡單方便的生物強化除磷及磷回收裝置；另一個是提供一種可實現生物強化除磷及磷回收的方法。
[0006]本發明解決上述的技術問題所採用的技術方案為:
[0007]該生物強化除磷及磷回收裝置，包括反應器1，磷濃縮液收集容器12，加熱板16 ；
[0008]反應器I包括填料球2，溶解氧均勻隔板3，曝氣管4，電磁閥5，進水管一 6，進水管二 7，自動控制系統8，出水管一 9，出水管二 10，總曝氣管11。填料球為球狀網格材料，裡面填充顆粒材料；溶解氧均勻隔板為均勻打孔的有機玻璃板，主要作用是防止下層隔間的溶解氧大量流入上層隔間，保持溶解氧的均勻分布；曝氣管處於反應器內，六根均勻分布；電磁閥和自動控制系統主要是控制水和氣的自動進出；進水管一為汙水進水管；進水管二為磷濃縮液進水管；出水管一為處理後汙水排水管；出水管二為磷濃縮液出水管。[0009]磷濃縮液收集器12包括收集容器12，進水管二 7，出水管二 10，出水管四13 ;收集容器主要用來收集微生物釋磷後的磷濃縮液；出水管三用來向反應器輸送磷濃縮液；進水管用來輸送來自反應器的磷濃縮液；出水管四用來向加熱板輸送飽和的磷濃縮液。
[0010]加熱板包括流量分散管14,流量分散孔15,加熱板16。流量分散管和流量分散孔的作用是使飽和磷濃縮液均勻的分布在加熱板上，加熱到28-30度利於磷的析出；加熱板是稍微加熱的大面積的較淺的容器，這樣設計的主要目的是加快磷的析出。
[0011]使用上述生物強化除磷及磷回收裝置實現高效生物除磷及磷回收的方法，其特徵包括以下步驟:
[0012](I)汙水通過進水管一進入反應器中，曝氣裝置進行曝氣，控制DO濃度為2~4mg/L,曝氣時間為4~6h ;
[0013](2)曝氣結束後，處理後的水通過出水管一排出；
[0014](3)待處理後的水排乾淨後，磷濃縮液收集容器中配好的溶液通過進水管二進入反應器,厭氧放置2~4h ;
[0015](4)厭氧階段結束後，反應器中含磷溶液通過出水管二流入磷濃縮溶液收集容器；
[0016](5)重複上述步驟，待磷濃縮溶液中磷濃度達到90~IlOmg P/L (即磷飽和)時，飽和溶液通過出水管四進入加熱板，加熱到28-30度；
[0017](6)重複上述步驟，待加熱板中磷析出後進行磷的回收。
【專利附圖】
【附圖說明】
`[0018]圖1和圖2是本發明的結構示意圖。
[0019]1-反應器,2-填料球,3-溶解氧均勻隔板，4-曝氣管,5-電磁閥,6_進水管一，7-進水管二，8-自動控制系統，9-出水管一，10-出水管二，11-總曝氣管，12-磷濃縮液收集容器；13_出水管四，14-流量分散管，15-流量分散孔，16-加熱板。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖對本發明作進一步詳細描述。
[0021](I)填料球接種富含聚磷菌的活性汙泥，生活汙水由進水口一進入反應器，與空氣壓縮機接通的總曝氣管將空氣送入反應器內的曝氣管中，反應器內處於好氧狀態，聚磷菌吸磷；
[0022](2)待吸磷結束後，停止曝氣，處理後的水通過出水口一排出；
[0023](3)磷濃縮液收集容器中配製好的適合聚磷菌釋磷的溶液通過進水管二進入反應器，處於厭氧狀態中的聚磷菌進行釋磷；
[0024](4)重複上述步驟，直到磷濃縮溶液成為磷飽和溶液；
[0025](5)將飽和磷溶液通過出水管四均勻流入加熱板中，待磷析出後進行回收；
[0026](6)以上所有進出水、曝氣均通過自動控制系統進行控制。
【權利要求】
1.一種間歇式生物強化除磷及磷回收裝置，其特徵在於，包括反應器(I)，磷濃縮液收集容器(12)，加熱板(16)； 所述反應器包括填料球(2)，溶解氧均勻隔板(3)，曝氣管(4)，電磁閥(5)，進水管一(6)，進水管二(7)，自動控制系統(8)，出水管一(9)，出水管二(10)，總曝氣管(11); 所述填料球為球狀網格材料，裡面填充顆粒材料； 所述溶解氧均勻隔板為均勻打孔的有機玻璃板，主要作用是防止下層隔間的溶解氧大量流入上層隔間，保持溶解氧的均勻分布； 所述曝氣管處於反應器內，六根均勻分布；電磁閥和自動控制系統主要是控制水和氣的自動進出； 所述進水管一為汙水進水管； 所述進水管二為磷濃縮液進水管； 所述出水管一為處理後汙水排水管； 所述出水管二為磷濃縮液出水管； 所述磷濃縮液收集器(12)包括收集容器(12)，進水管二(7)，出水管二(10)，出水管四(13)； 所述收集容器主要用來收集微生物釋磷後的磷濃縮液； 所述出水管三用來向反應器輸送磷濃縮液； 所述進水管用來輸送來自反應器的磷濃縮液； 所述出水管四用來向加熱板輸送飽和的磷濃縮液； 所述加熱板包括流量分散管(14),流量分散孔(15),加熱板(16)。
2.使用權利要求1所述的間歇式生物強化除磷及磷回收裝置實現高效生物除磷及磷回收的方法，其特徵在於包括以下步驟: Cl)汙水通過進水管一進入反應器中，曝氣裝置進行曝氣，控制DO濃度為2~4mg/L，曝氣時間為4~6h ; (2)曝氣結束後，處理後的水通過出水管一排出； (3)待處理後的水排乾淨後，磷濃縮液收集容器中配好的溶液通過進水管二進入反應器，厭氧放置2~4h; (4)厭氧階段結束後，反應器中含磷溶液通過出水管二流入磷濃縮溶液收集容器； (5)重複上述步驟，待磷濃縮溶液中磷濃度達到90~IlOmgP/L即磷飽和時，飽和溶液通過出水管四進入加熱板，加熱到28-30度； (6 )重複上述步驟，待加熱板中磷析出後進行磷的回收。
【文檔編號】C02F3/34GK103864204SQ201410106381
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月21日 優先權日:2014年3月21日
【發明者】李冬, 呂育鋒, 張金庫, 範丹, 姜沙沙, 梁雨雯, 路健, 曾輝平, 張 傑 申請人:北京工業大學