除磷結(jié)晶反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及磷酸鹽的回收利用反應(yīng)器的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是涉及一種除磷結(jié)晶反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]我國的水污染問題十分嚴(yán)重，特別是氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)造成的“水華”和“赤潮”現(xiàn)象影響著我們的日常經(jīng)濟(jì)和社會生活。一方面含磷廢水日益增多，引起生態(tài)環(huán)境的不斷的惡化；另一方面，自然界的磷元素為不完全循環(huán)，大多都是流向大海，很難回到陸地。據(jù)估計(jì)，按照目前的開采速度，全球磷礦資源只能維持100多年。因此，廢水中的磷回收利用已經(jīng)成為環(huán)境與資源領(lǐng)域的重大課題。
[0003]傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀除磷法存在沉淀速度慢、固液分離差、污泥含水率高、脫水處理復(fù)雜和磷酸鈣利用價值低的缺點(diǎn)?，F(xiàn)有化學(xué)結(jié)晶除磷法主要有磷酸銨鎂結(jié)晶和羥基磷酸鈣結(jié)晶法兩類，這兩種物質(zhì)容易沉淀，狀態(tài)為結(jié)晶體。
[0004]從理論到應(yīng)用最重要的是通過反應(yīng)器把實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的成果轉(zhuǎn)化出來。因此，除磷結(jié)晶反應(yīng)器的設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接決定了結(jié)晶法的效率。從目前提出的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)來看，普遍存在結(jié)晶生成效率低、體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、不便于操作和維護(hù)等缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種除磷結(jié)晶反應(yīng)器，集反應(yīng)與沉淀于一體，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)晶效率高、結(jié)晶污泥的含水率低、回收的產(chǎn)品純度高。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出如下技術(shù)方案:一種除磷結(jié)晶反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體，所述反應(yīng)器本體從上往下依次包括污泥區(qū)、反應(yīng)區(qū)和固液分離區(qū)，以及
[0007]所述污泥區(qū)包括污泥膨脹室和設(shè)置于污泥膨脹室上的含磷廢水進(jìn)水口，且所述污泥區(qū)下部還設(shè)置有進(jìn)氣口和排泥口；
[0008]所述固液分離區(qū)包括過流區(qū)、沉淀區(qū)、溢流堰和出水槽，所述溢流堰位于所述沉淀區(qū)的上部，且其上端伸入到所述出水槽內(nèi)，所述溢流堰頂部開設(shè)有溢流口，所述出水槽底部開設(shè)有出水口；
[0009]所述反應(yīng)區(qū)頂部設(shè)置有用于加除磷藥劑的加藥口，且所述反應(yīng)區(qū)底部形成所述過流區(qū)。
[0010]進(jìn)一步地，所述污泥區(qū)底部設(shè)置有第一污泥斗，且所述進(jìn)氣口和排泥口位于所述第一污泥斗的下部。
[0011]進(jìn)一步地，所述固液分離區(qū)底部設(shè)置有第二污泥斗。
[0012]優(yōu)選地，所述含磷廢水進(jìn)水口設(shè)置于所述污泥膨脹室上的1/2處。
[0013]優(yōu)選地，所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)還設(shè)置有PH探頭，且所述PH探頭的下端延伸到所述污泥膨脹室內(nèi)。
[0014]優(yōu)選地，所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)的氣水體積比為6:1?3: 1，且所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水流上升流速I?2m/h。
[0015]優(yōu)選地，所述出水槽、沉淀區(qū)和反應(yīng)區(qū)為同心圓筒，且所述出水槽、沉淀區(qū)和反應(yīng)區(qū)的截面積之比為16: 5:1。
[0016]優(yōu)選地，所述過流區(qū)的截面積為反應(yīng)區(qū)截面積的1.2?1.8倍。
[0017]優(yōu)選地，所述第一污泥斗和第二污泥斗均為倒三角狀，且所述倒三角的底角為55。。
[0018]優(yōu)選地，所述除磷藥劑至少可選擇氯化鈣(CaCl2)或氫氧化鈉(NaOH)。
[0019]優(yōu)選地，所述溢流口的邊沿為鋸齒狀。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型集反應(yīng)與沉淀于一體，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，結(jié)晶污泥的含水率低，回收的產(chǎn)品純度高，適用于羥基磷酸鈣結(jié)晶除磷和磷酸銨鎂結(jié)晶除磷兩種工藝。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型除磷結(jié)晶反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記:100、反應(yīng)器本體，10、污泥區(qū)，11、污泥膨脹室，12、含磷廢水進(jìn)水口，13、第一污泥斗，14、進(jìn)氣口，15、排泥口，20、反應(yīng)區(qū)，21、加藥口，22、PH探頭，30、固液分離區(qū)，31、過流區(qū)，32、沉淀區(qū)，33、第二污泥斗，34、溢流堰，35、出水槽，36、溢流口，37、出水口。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0024]本實(shí)用新型所揭示的一種除磷結(jié)晶反應(yīng)器，適用于羥基磷酸鈣結(jié)晶除磷和磷酸銨鎂結(jié)晶除磷兩種工藝。如圖1所示，本實(shí)用新型所揭示的一種除磷結(jié)晶反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體100，反應(yīng)器本體100從上往下依次包括污泥區(qū)10、反應(yīng)區(qū)20和固液分離區(qū)30。
[0025]污泥區(qū)10設(shè)置在反應(yīng)區(qū)20的下部，用于向反應(yīng)器本體100內(nèi)輸送含磷廢水，并將含磷廢水在反應(yīng)器本體100內(nèi)充分混合均勻。具體地，污泥區(qū)10包括污泥膨脹室11、含磷廢水進(jìn)水口 12、第一污泥斗13、進(jìn)氣口 14和排泥口 15，含磷廢水進(jìn)水口 12設(shè)置在污泥膨脹室11上，優(yōu)選設(shè)置在污泥膨脹室11的1/2處。第一污泥斗13設(shè)置于污泥膨脹室11的底部，本實(shí)用新型實(shí)施例中第一污泥斗13設(shè)計(jì)為倒三角狀，且其底角α為55°。進(jìn)氣口 14和排泥口 15均設(shè)置在第一污泥斗13的下部，分別用于向污泥膨脹室11內(nèi)鼓氣以及將結(jié)晶污泥排出。含磷廢水由其進(jìn)水口 12進(jìn)入到污泥膨脹室11內(nèi)，同時從進(jìn)氣口 14向污泥膨脹室11內(nèi)鼓入空氣，讓含磷廢水與污泥膨脹室11內(nèi)原有的污泥結(jié)晶充分混合。
[0026]反應(yīng)區(qū)20設(shè)置在固液分離區(qū)30下部，用于向含磷廢水中添加除磷藥劑，生成新的結(jié)晶體。反應(yīng)區(qū)20頂部設(shè)置有用于加除磷藥劑的加藥口 21，且反應(yīng)區(qū)20內(nèi)還設(shè)置有PH探頭22，PH的底部延伸到污泥膨脹室11內(nèi)，用于控制除磷反應(yīng)的PH條件。除磷藥劑可選用但不限于氯化鈣(CaCl2)或氫氧化鈉(NaOH)。具體實(shí)施時，由計(jì)量泵往反應(yīng)區(qū)頂部加藥口21計(jì)量添加除磷藥劑，逐漸生成新的結(jié)晶體。
[0027]固液分離區(qū)30包括過流區(qū)31、沉淀區(qū)32、第二污泥斗33、溢流堰34和出水槽35，過流區(qū)31形成于反應(yīng)區(qū)20的底部，產(chǎn)生的新的結(jié)晶體或污泥通過該過流區(qū)31進(jìn)入沉淀區(qū)32，并在沉淀區(qū)32進(jìn)行泥水分離。第二污泥斗33設(shè)置在沉淀區(qū)32的下部，與第一污泥斗13的設(shè)計(jì)一樣，第二污泥斗33也設(shè)計(jì)為倒三角狀，且其底角α為55°。溢流堰34位于沉淀區(qū)32的上部，且其頂部開設(shè)有溢流口 36，溢流口 36的邊沿設(shè)計(jì)為但不限于為鋸齒形。溢流堰34的上端還伸入到出水槽35內(nèi)，且其頂部與出水槽35的頂部之間存在一定的間隙，出水槽35的底部開設(shè)有出水口 37。分離出的清液逐漸上升到溢流堰34，并經(jīng)溢流口 36進(jìn)入到出水槽35內(nèi)，再經(jīng)出水口 37排出。而分離出的污泥回到沉淀區(qū)32和污泥膨脹室11，待結(jié)晶污泥量達(dá)到最大負(fù)荷將要從出水槽35排出時，則停止曝氣，并打開排泥口 15排出多余結(jié)晶污泥。
[0028]本實(shí)用新型實(shí)施例中，出水槽35、沉淀區(qū)32和反應(yīng)區(qū)20均設(shè)計(jì)為同心圓筒，且它們的截面積之比為16: 5: 1，過流區(qū)31的截面積為反應(yīng)區(qū)20截面積的1.5倍。且本實(shí)用新型反應(yīng)區(qū)20內(nèi)的氣水體積比控制為5: 1，且其水流上升流速為I?2m/h，同時本實(shí)用新型反應(yīng)區(qū)20、污泥膨脹室11、出水槽35和沉淀區(qū)32的設(shè)計(jì)的高度為I?1.5m。
[0029]本實(shí)用新型反應(yīng)器除磷原理的關(guān)鍵在于通過反應(yīng)區(qū)的空氣攪拌強(qiáng)度和上升流速的控制從而控制攪拌強(qiáng)度；反應(yīng)區(qū)截面積和高度的設(shè)計(jì)，控制結(jié)晶污泥在反應(yīng)區(qū)的生成速率；污泥膨脹室截面積和高度的設(shè)計(jì)以及第一和第二污泥斗的錐度的設(shè)計(jì)，控制結(jié)晶污泥的生成量和間歇運(yùn)行的周期；固液分離區(qū)的出水槽和沉淀區(qū)的截面積和高度的設(shè)計(jì)，達(dá)到最優(yōu)的固液分離的效果。
[0030]另外，本實(shí)用新型整個反應(yīng)器可采用PP板和鋼板制作，強(qiáng)度較高。
[0031]本實(shí)用新型集反應(yīng)與沉淀于一體，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，結(jié)晶污泥的含水率低，回收的產(chǎn)品純度高，適用于羥基磷酸鈣結(jié)晶除磷和磷酸銨鎂結(jié)晶除磷兩種工藝。
[0032]本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本實(shí)用新型的教示及揭示而作種種不背離本實(shí)用新型精神的替換及修飾，因此，本實(shí)用新型保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本實(shí)用新型的替換及修飾，并為本專利申請權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種除磷結(jié)晶反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體，其特征在于:所述反應(yīng)器本體從上往下依次包括污泥區(qū)、反應(yīng)區(qū)和固液分離區(qū)，以及 所述污泥區(qū)包括污泥膨脹室和設(shè)置于污泥膨脹室上的含磷廢水進(jìn)水口，且所述污泥區(qū)下部還設(shè)置有進(jìn)氣口和排泥口； 所述固液分離區(qū)包括過流區(qū)、沉淀區(qū)、溢流堰和出水槽，所述溢流堰位于所述沉淀區(qū)的上部，且其上端伸入到所述出水槽內(nèi)，所述溢流堰頂部開設(shè)有溢流口，所述出水槽底部開設(shè)有出水口 ； 所述反應(yīng)區(qū)頂部設(shè)置有用于加除磷藥劑的加藥口，且所述反應(yīng)區(qū)底部形成所述過流區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除磷結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述污泥區(qū)底部設(shè)置有第一污泥斗，且所述進(jìn)氣口和排泥口位于所述第一污泥斗的下部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的除磷結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述固液分離區(qū)底部設(shè)置有第二污泥斗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除磷結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述含磷廢水進(jìn)水口設(shè)置于所述污泥膨脹室上的1/2處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除磷結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)還設(shè)置有PH探頭，且所述PH探頭的下端延伸到所述污泥膨脹室內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任意一項(xiàng)所述的除磷結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)的氣水體積比為6:1?3:1，且所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水流上升流速為I?2m/h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?5任意一項(xiàng)所述的除磷結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述出水槽、沉淀區(qū)和反應(yīng)區(qū)為同心圓筒，且所述三者的截面積之比為16: 5:1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?5任意一項(xiàng)所述的除磷結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述過流區(qū)的截面積為反應(yīng)區(qū)截面積的1.2?1.8倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的除磷結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述第一污泥斗和第二污泥斗均為倒三角狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的除磷結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述倒三角的底角為55°。
【專利摘要】本實(shí)用新型揭示了一種除磷結(jié)晶反應(yīng)器，從上往下依次包括污泥區(qū)、固液分離區(qū)以及反應(yīng)區(qū)，污泥區(qū)包括污泥膨脹室和設(shè)置于污泥膨脹室上的含磷廢水進(jìn)水口，且污泥區(qū)下部還設(shè)置有進(jìn)氣口和排泥口；固液分離區(qū)包括過流區(qū)、沉淀區(qū)、溢流堰和出水槽，溢流堰位于沉淀區(qū)的上部，且其上端伸入到出水槽內(nèi)，溢流堰頂部開設(shè)有溢流口，出水槽底部開設(shè)有出水口；反應(yīng)區(qū)頂部設(shè)置有用于加除磷藥劑的加藥口，且反應(yīng)區(qū)底部形成所述過流區(qū)。本實(shí)用新型集反應(yīng)與沉淀于一體，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，結(jié)晶污泥的含水率低，回收的產(chǎn)品純度高，適用于羥基磷酸鈣結(jié)晶除磷和磷酸銨鎂結(jié)晶除磷兩種工藝。
【IPC分類】C02F1-52, C02F1-58
【公開號】CN204588792
【申請?zhí)枴緾N201520251108
【發(fā)明人】王宏飛
【申請人】蘇州依斯倍環(huán)保裝備科技有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月23日