公布日：2023.04.04
申請日：2022.11.21
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C01C1/08(2006.01)I;C01B25/45(2006.01)I
摘要
本發(fā)明涉及污水處理技術領域，且公開了一種尿液污水氮磷回收凈化處理裝置，包括：所述水解池，水解池通過管道連接尿液存儲設備或尿液運輸設備；所述曝氣反應釜，曝氣反應釜用于進行減壓蒸餾；所述氮磷回收塔，氮磷回收塔對前置處理液進行氮磷結晶處理；通過曝氣反應釜和氮磷回收塔的配合使用，在曝氣反應釜減壓蒸餾，促使尿液中的氨氮轉換為氣態(tài)氨，氣態(tài)氨通過曝氣反應釜頂部輸氣管輸出至氮回收室，完成氣態(tài)氨的吸附回收，在曝氣后液體進入磷回收室后添加氯化鎂，完成磷的回收，磷回收室的排出廢水注入硝化反應池，完成對氮的進一步回收，從而有效保證氮磷的回收效果和回收效率，便于尿液廢水的凈化處理，同時方便對氮磷的回收利用。
權利要求書
1.一種尿液污水氮磷回收凈化處理裝置，其特征在于，包括：水解池(1)，所述水解池(1)通過管道連接尿液存儲設備或尿液運輸設備；曝氣反應釜(2)，所述曝氣反應釜(2)用于進行減壓蒸餾，曝氣反應釜(2)的內(nèi)部設置有攪拌軸，曝氣反應釜(2)外部連接抽氣真空泵，曝氣反應釜(2)底部設置有吹氣裝置；氮磷回收塔(3)，所述氮磷回收塔(3)對前置處理液進行氮磷結晶處理，氮磷回收塔(3)包括頂部氮回收室(31)和底部磷回收室(32)；硝化反應池(4)，硝化反應池(4)對處理廢液進行硝化反應處理；藥劑添加器(5)，所述藥劑添加器(5)通過填料管連接曝氣反應釜(2)和氮磷回收塔(3)的磷回收室(32)；所述水解池(1)通過管道連通曝氣反應釜(2)，曝氣反應釜(2)的頂部通過輸氣管和氮回收室(31)連通，所述磷回收室(32)和所述硝化反應池(4)通過管道連通，硝化反應池(4)的出水口通過管道連接水解池(1)的進水管道。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種尿液污水氮磷回收凈化處理裝置，其特征在于：所述水解池(1)的外部設置有PH調(diào)節(jié)器(11)和PH檢測器(12)，水解池(1)的內(nèi)部設置有攪拌桿，PH調(diào)節(jié)器(11)用于向水解池(1)內(nèi)部添加NaOH溶液。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種尿液污水氮磷回收凈化處理裝置，其特征在于：所述氮磷回收塔(3)的頂部固定連接有驅動電機(33)，驅動電機(33)的底部輸出端固定連接有旋轉軸(34)，旋轉軸(34)貫穿氮回收室(31)和磷回收室(32)，旋轉軸(34)位于氮回收室(31)部分固定連接有上下分布的三組隔網(wǎng)板(35)，旋轉軸(34)位于磷回收室(32)部分固定連接有攪拌葉(36)，所述磷回收室(32)包括沉淀腔(321)、過渡板(322)和清水腔(323)，磷回收室(32)的出水管連接清水腔(323)位置。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種尿液污水氮磷回收凈化處理裝置，其特征在于：所述氮回收室(31)的內(nèi)部設置有硫酸溶液，三組隔網(wǎng)板(35)由下而上網(wǎng)孔逐漸縮小，三組隔網(wǎng)板(35)均處于硫酸溶液的液面之下。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種尿液污水氮磷回收凈化處理裝置，其特征在于：所述氮回收室(31)的頂部設置有噴淋管(37)，氮回收室(31)的外部設置有循環(huán)泵(38)，循環(huán)泵(38)的進水口通過管道和氮回收室(31)的底部連接，循環(huán)泵(38)的出水口和噴淋管(37)連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種尿液污水氮磷回收凈化處理裝置，其特征在于：所述曝氣反應釜(2)的頂部通過輸氣管和氮回收室(31)的連接口位于三組隔網(wǎng)板(35)的底部。
7.一種尿液污水氮磷回收凈化處理方法，通過權利要求1-6任意一項所述的一種尿液污水氮磷回收凈化處理裝置實現(xiàn)，其特征在于，其步驟包括：S1、將尿液輸入水解池(1)，在水解池(1)內(nèi)部進行水解，PH調(diào)節(jié)器(11)向水解池(1)內(nèi)部添加氫氧化鈉，調(diào)節(jié)水解池(1)內(nèi)部PH值為8.5-10.5，PH檢測器(12)檢測水解池(1)內(nèi)部PH值，水解反應26min-32min，有機氮水解為氨氮，有機磷水解為磷酸鹽；S2、將水解產(chǎn)物通過管道輸入曝氣反應釜(2)，在曝氣反應釜(2)減壓蒸餾，曝氣反應釜(2)內(nèi)部通過抽氣真空泵控制氣壓為25-32Kpa，蒸餾溫度為48℃-68℃，加熱尿液至沸騰，促使尿液中的氨氮轉換為氣態(tài)氨，曝氣反應釜(2)底部吹氣裝置輔助氣態(tài)氨通過曝氣反應釜(2)頂部輸氣管輸出至氮回收室(31)；S3、曝氣反應釜(2)減壓蒸餾過程中，藥劑添加器(5)向曝氣反應釜(2)添加氯化鎂，曝氣反應40-90min，將反應后液體輸送至磷回收室(32)；S4、氣態(tài)氨通過輸氣管進入氮回收室(31)的底部，進入硫酸溶液中，在硫酸溶液中反應形成硫酸銨；S5、在曝氣后液體進入磷回收室(32)后添加氯化鎂，使磷回收室(32)內(nèi)部形成磷酸銨鎂晶體；S6、對氮回收室(31)進行PH值檢測，在氮回收室(31)內(nèi)部PH≥5.2時，更換硫酸溶液，同時對磷回收室(32)進行沉淀反應；S7、將氮回收室(31)溶液進行低溫烘干，烘干溫度為42℃-48℃，完成氮的回收；S8、將磷回收室(32)的清水腔(323)清水抽出，將沉淀磷酸銨鎂清出，低溫烘干，烘干溫度為32℃-42℃，完成磷的回收；S9、將抽出清水注入硝化反應池(4)，進行硝化反應，反應后進行過濾分離，分離后清水注入水解池(1)。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種尿液污水氮磷回收凈化處理方法，其特征在于：所述曝氣反應釜(2)內(nèi)部的氯化鎂添加量為鎂磷摩爾量比為0.6:1，磷回收室(32)內(nèi)部的氯化鎂添加量為鎂磷摩爾量比為1.1:1。
9.根據(jù)權利要求7所述的一種尿液污水氮磷回收凈化處理方法，其特征在于：所述氮回收室(31)內(nèi)部輸入氣態(tài)氨時，氣態(tài)氨依次經(jīng)過三組隔網(wǎng)板(35)，并經(jīng)過噴淋管(37)噴淋的硫酸溶液，完成氣態(tài)氨的吸附回收。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種尿液污水氮磷回收凈化處理裝置及方法，具備尿液中的氮磷回收效果好，回收效率高，且便于對廢水進行進一步凈化處理的優(yōu)點。
實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：
一種尿液污水氮磷回收凈化處理裝置，包括：
水解池，所述水解池通過管道連接尿液存儲設備或尿液運輸設備；在對便池的尿液進行收集，然后通過輸送設備或存儲設備輸送給水解池；
曝氣反應釜，所述曝氣反應釜用于進行減壓蒸餾，曝氣反應釜的內(nèi)部設置有攪拌軸，曝氣反應釜外部連接抽氣真空泵，曝氣反應釜底部設置有吹氣裝置；
氮磷回收塔，所述氮磷回收塔對前置處理液進行氮磷結晶處理，氮磷回收塔包括頂部氮回收室和底部磷回收室；
硝化反應池，硝化反應池對處理廢液進行硝化反應處理，對處理廢水進行進一步脫氮，減少廢水的含氮量，提高凈化處理效果，避免凈化處理的廢水污染水體；
藥劑添加器，所述藥劑添加器通過填料管連接曝氣反應釜和氮磷回收塔的磷回收室，用于添加氯化鎂藥劑，便于進行磷的回收；
所述水解池通過管道連通曝氣反應釜，曝氣反應釜的頂部通過輸氣管和氮回收室連通，所述磷回收室和所述硝化反應池通過管道連通，硝化反應池的出水口通過管道連接水解池的進水管道。
優(yōu)選地，所述水解池的外部設置有PH調(diào)節(jié)器和PH檢測器，水解池的內(nèi)部設置有攪拌桿，PH調(diào)節(jié)器用于向水解池內(nèi)部添加NaOH溶液。
優(yōu)選地，所述氮磷回收塔的頂部固定連接有驅動電機，驅動電機的底部輸出端固定連接有旋轉軸，旋轉軸貫穿氮回收室和磷回收室，旋轉軸位于氮回收室部分固定連接有上下分布的三組隔網(wǎng)板，旋轉軸位于磷回收室部分固定連接有攪拌葉，所述磷回收室包括沉淀腔、過渡板和清水腔，磷回收室的出水管連接清水腔位置。
優(yōu)選地，所述氮回收室的內(nèi)部設置有硫酸溶液，硫酸濃度優(yōu)選為0.1M～0.3M，三組隔網(wǎng)板由下而上網(wǎng)孔逐漸縮小，三組隔網(wǎng)板均處于硫酸溶液的液面之下。
優(yōu)選地，所述氮回收室的頂部設置有噴淋管，氮回收室的外部設置有循環(huán)泵，循環(huán)泵的進水口通過管道和氮回收室的底部連接，循環(huán)泵的出水口和噴淋管連接。
優(yōu)選地，所述曝氣反應釜的頂部通過輸氣管和氮回收室的連接口位于三組隔網(wǎng)板的底部。
一種尿液污水氮磷回收凈化處理方法，通過上述一種尿液污水氮磷回收凈化處理裝置實現(xiàn)，其步驟包括：
S1、將尿液輸入水解池，在水解池內(nèi)部進行水解，PH調(diào)節(jié)器向水解池內(nèi)部添加氫氧化鈉，調(diào)節(jié)水解池內(nèi)部PH值為8.5-10.5，PH檢測器檢測水解池內(nèi)部PH值，水解反應26min-32min，有機氮水解為氨氮，有機磷水解為磷酸鹽；
S2、將水解產(chǎn)物通過管道輸入曝氣反應釜，在曝氣反應釜減壓蒸餾，曝氣反應釜內(nèi)部通過抽氣真空泵控制氣壓為25-32Kpa，蒸餾溫度為48℃-68℃，加熱尿液至沸騰，促使尿液中的氨氮轉換為氣態(tài)氨，曝氣反應釜底部吹氣裝置輔助氣態(tài)氨通過曝氣反應釜頂部輸氣管輸出至氮回收室；
S3、曝氣反應釜減壓蒸餾過程中，藥劑添加器向曝氣反應釜添加氯化鎂，曝氣反應40-90min，將反應后液體輸送至磷回收室；
S4、氣態(tài)氨通過輸氣管進入氮回收室的底部，進入硫酸溶液中，在硫酸溶液中反應形成硫酸銨；
S5、在曝氣后液體進入磷回收室后添加氯化鎂，使磷回收室內(nèi)部形成磷酸銨鎂晶體；
S6、對氮回收室進行PH值檢測，在氮回收室內(nèi)部PH≥5.2時，更換硫酸溶液，同時對磷回收室進行沉淀反應；
S7、將氮回收室溶液進行低溫烘干，烘干溫度為42℃-48℃，完成氮的回收；
S8、將磷回收室的清水腔清水抽出，將沉淀磷酸銨鎂清出，低溫烘干，烘干溫度為32℃-42℃，完成磷的回收；
S9、將抽出清水注入硝化反應池，進行硝化反應，反應后進行過濾分離，分離后清水注入水解池。
進一步地，所述曝氣反應釜內(nèi)部的氯化鎂添加量為鎂磷摩爾量比為0.6:1，磷回收室內(nèi)部的氯化鎂添加量為鎂磷摩爾量比為1.1:1。
進一步地，所述氮回收室內(nèi)部輸入氣態(tài)氨時，氣態(tài)氨依次經(jīng)過三組隔網(wǎng)板，并經(jīng)過噴淋管噴淋的硫酸溶液，完成氣態(tài)氨的吸附回收。
有益效果：
1、該尿液污水氮磷回收凈化處理裝置及方法，通過曝氣反應釜和氮磷回收塔的配合使用，在曝氣反應釜減壓蒸餾，促使尿液中的氨氮轉換為氣態(tài)氨，曝氣反應釜底部吹氣裝置輔助氣態(tài)氨通過曝氣反應釜頂部輸氣管輸出至氮回收室，所述氮回收室內(nèi)部輸入氣態(tài)氨時，氣態(tài)氨依次經(jīng)過三組隔網(wǎng)板，并經(jīng)過噴淋管噴淋的硫酸溶液，完成氣態(tài)氨的吸附回收，在曝氣后液體進入磷回收室后添加氯化鎂，使磷回收室內(nèi)部形成磷酸銨鎂晶體，磷回收室的排出廢水注入硝化反應池，進行硝化反應，完成對氮的進一步回收，從而有效保證氮磷的回收效果和回收效率，便于尿液廢水的凈化處理，同時方便對氮磷的回收利用。
2、該尿液污水氮磷回收凈化處理裝置及方法，通過三組隔網(wǎng)板的作用將氣態(tài)氨分割成若干氣泡，且三組隔網(wǎng)板將氣態(tài)氨分割的氣泡依次縮小，通過依次縮小的氣態(tài)氨氣泡和硫酸溶液反應，從而有效增加和硫酸溶液的接觸面積，保證對氨的吸附反應，提高氣態(tài)氨的回收效率，在氣體通過硫酸溶液時，循環(huán)泵將氮回收室內(nèi)的硫酸溶液通過噴淋管噴灑，經(jīng)過噴淋的硫酸溶液進一步噴淋吸附，從而有效保證對尿液廢水氮的回收，使其充分反應生成硫酸銨。
3、該尿液污水氮磷回收凈化處理裝置及方法，通過攪拌葉使磷回收室內(nèi)部的液體和氯化鎂進一步充分反應，通過在曝氣反應釜和磷回收室添加氯化鎂，進行磷的二次反應回收，從而有效保證磷的回收效率。
（發(fā)明人：辛錫龍;程文方;辛柯均;陳雯嫣）
