一種從污泥中回收鳥糞石的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種從污泥中回收鳥糞石的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在基于活性污泥法技術(shù)體系的市政污水處理過程中，市政污水中約有80%TP最終會轉(zhuǎn)移至剩余市政污泥中。目前板框壓濾深度脫水作為重要的污泥減量化處理方式在行業(yè)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，但是由于污泥脫水濾液中磷濃度較高，如果將污泥脫水濾液直接回流則會導(dǎo)致污水處理廠內(nèi)部返回負(fù)荷較高；另外，隔膜板框深度脫水前段多采用石灰類化學(xué)藥劑對污泥進(jìn)行調(diào)理，導(dǎo)致污泥中的磷素多存于污泥固相中，而不易轉(zhuǎn)移至液相中，這就使得經(jīng)隔膜板框深度脫水后的污泥中的有機(jī)磷得不到充分釋放，而含磷脫水污泥的直接焚燒或填埋處置均會造成大量磷資源的浪費(fèi)；并且由于隔膜板框深度脫水前段采用了化學(xué)藥劑，導(dǎo)致污泥后續(xù)資源化利用相對困難，限制了出路;但是如果板框深度脫水前污泥不采用化學(xué)藥劑調(diào)理，又會導(dǎo)致污泥脫水困難，無法進(jìn)行有效的固液分離，最終導(dǎo)致泥餅不成形，影響污泥處理效果。因而如何從污泥中提取磷是目前污泥處理亟待解決的問題。
[0003]鳥糞石，主要化學(xué)成分為MgNH4PO4.6Η20，呈白色結(jié)晶細(xì)顆?；蚍勰睿且环N高品味的磷礦石，也是一種極好的緩釋肥，在自然界中鳥糞石儲量極少且仍在快速下降。當(dāng)溶液中含有Mg2+，NH4+，HnP04n—3且離子濃度積大于鳥糞石的溶度積常數(shù)時(shí)便會出現(xiàn)自發(fā)沉淀從而形成MgNH4PO4.6H2O，反應(yīng)方程式:
[0004]Mg2++P043—+NH4++6H20—MgNH4P04.6H20
[0005]Mg2++HP042—+NH4++6H20—MgNH4P04.6H20+H+
[0006]Mg2++H2P043—+NH4++6H20—MgNH4P04.6H20+2H+o
[0007]因而目前在污水處理領(lǐng)域中出現(xiàn)了從污水溶液中提取鳥糞石的方法和回收反應(yīng)裝置，但是其多是針對含磷污水設(shè)計(jì)，采用連續(xù)流操作方式，反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)上升的水流流速較高，極易造成細(xì)顆粒鳥糞石隨出水大量流失，從而影響出水水質(zhì)和磷回收效率，而為了保持充足的水力停留時(shí)間及保護(hù)鳥糞石生成及沉降效果，鳥糞石的回收反應(yīng)裝置內(nèi)也多安裝有攪拌裝置，也就導(dǎo)致了回收反應(yīng)裝置的高度高、體積大，大大影響空間利用率、增加設(shè)備投資。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對上述問題，本發(fā)明提供了一種從污泥中回收鳥糞石的方法，其能解決現(xiàn)有污泥處理過程中磷素大量存于固相中而無法充分釋放和提取并導(dǎo)致磷資源的大量浪費(fèi)的問題;為此，本發(fā)明還提供了從污泥中回收鳥糞石的系統(tǒng)。
[0009]—種從污泥中回收鳥糞石的方法，其特征在于:首先在超聲反應(yīng)罐內(nèi)對濃縮污泥邊攪拌邊進(jìn)行超聲處理，然后采用隔膜板框壓濾機(jī)對經(jīng)所述超聲處理后的濃縮污泥進(jìn)行固液分離處理，得到脫水泥餅和濾液，將所述脫水泥餅外運(yùn)處置，過濾裝置對所述濾液進(jìn)行二次過濾得到二次濾液，在鳥糞石反應(yīng)回收裝置中按Mg: P摩爾比(1.3?1.5):1的比例將二次濾液與鎂源混合進(jìn)行鳥糞石反應(yīng)處理，所述鳥糞石反應(yīng)處理時(shí)間控制在2小時(shí)，在所述鳥糞石反應(yīng)處理過程中鳥糞石顆粒從所述二次濾液內(nèi)沉淀析出，鳥糞石反應(yīng)處理后收集析出的所述鳥糞石顆粒、二次濾液回流至污水處理廠進(jìn)一步處理。
[0010]進(jìn)一步的，所述超聲處理的聲能密度控制在0.2W/mL?0.5W/mL，超聲時(shí)間為60?90分鐘。
[0011 ]進(jìn)一步的，采用隔膜板框壓濾機(jī)對經(jīng)所述超聲處理后的濃縮污泥進(jìn)行固液分離處理過程中，隔膜板框壓濾機(jī)的進(jìn)料壓力控制在1.0Mpa，進(jìn)料時(shí)間控制在1.5小時(shí)，壓榨壓力控制在1.6MPa，壓榨時(shí)間控制在1.0小時(shí)，卸泥過程保持在0.5小時(shí)。
[0012]進(jìn)一步的，在所述二次過濾后，控制所述二次濾液內(nèi)的懸浮物含量降至10mg/L以下。
[0013]進(jìn)一步的，在進(jìn)行鳥糞石反應(yīng)回收時(shí)，對鳥糞石反應(yīng)回收裝置中的反應(yīng)溶液進(jìn)行同步的PH值監(jiān)測，控制反應(yīng)溶液的PH值在7.5?8.5之間。
[0014]—種從污泥中回收鳥糞石的系統(tǒng)，其特征在于:其包括
[0015]污泥濃縮池，用于污泥的濃縮收集；
[0016]污泥超聲反應(yīng)罐，用于對濃縮污泥進(jìn)行超聲處理，使得濃縮污泥破碎導(dǎo)致細(xì)胞破裂，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)水分及P043—的釋放；
[0017]隔膜板框壓濾機(jī)，用于對經(jīng)超聲處理后的濃縮污泥進(jìn)行固液分離，分離得固相泥餅和液相濾液；
[0018]過濾裝置，用對液相濾液進(jìn)行二次過濾，從而得到二次濾液；
[0019]鳥糞石反應(yīng)回收裝置，用于對所述二次濾液進(jìn)行鳥糞石反應(yīng)收集；
[0020]所述污泥濃縮池的出料口管道連接所述污泥超聲反應(yīng)罐的進(jìn)料口，所述污泥超聲反應(yīng)罐的排料口管道連接所述隔膜板框壓濾機(jī)的進(jìn)料口，所述隔膜板框壓濾機(jī)的濾液出口通過所述過渡裝置管道連接所述鳥糞石反應(yīng)回收裝置的進(jìn)液口，所述鳥糞石反應(yīng)回收裝置設(shè)有鎂源添加口，所述鳥糞石反應(yīng)回收裝置的底部設(shè)置有排液口和排料閘閥。
[0021 ]進(jìn)一步的，所述污泥超聲反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)置有超聲發(fā)生裝置和攪拌裝置。
[0022]進(jìn)一步的，所述鳥糞石反應(yīng)回收裝置包括罐體和外置的循環(huán)回流栗，所述罐體內(nèi)設(shè)置有上部反應(yīng)區(qū)與底部沉降區(qū)，所述底部沉降區(qū)呈倒錐形，所述上部反應(yīng)區(qū)與底部沉降區(qū)之間設(shè)置有液體分布器，所述上部反應(yīng)區(qū)內(nèi)安裝有反應(yīng)器，所述鎂源添加口、進(jìn)液口分別通過管道連接入所述液體分布器，所述罐體的上部反應(yīng)區(qū)設(shè)置有頂部循環(huán)液回流口和底部循環(huán)液進(jìn)口，所述循環(huán)回流栗與所述頂部循環(huán)液回流口、底部循環(huán)液進(jìn)口分別通過循環(huán)管路連接，所述底部循環(huán)液進(jìn)口管路連接入所述液體分布器。
[0023]進(jìn)一步的，所述反應(yīng)器包括中空的不銹鋼反應(yīng)襯筒，所述不銹銅反應(yīng)襯筒內(nèi)填充有不銹鋼網(wǎng)。
[0024]進(jìn)一步的，所述不銹鋼反應(yīng)襯筒的頂部、底部分別設(shè)置有擋流板。
[0025]進(jìn)一步的，所述鳥糞石回收裝置的罐體還分別連接酸液箱、堿液箱，并且所述罐體上安裝有PH值在線檢測裝置，所述PH值在線檢測裝置用于實(shí)時(shí)檢測所述罐體內(nèi)反應(yīng)的二次濾液和鎂源的反應(yīng)溶液的PH值，所述酸液箱、堿液箱根據(jù)所述PH值在線檢測裝置檢測出的反應(yīng)溶液的PH值向所述罐體內(nèi)投放酸液或堿液從而調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的PH值在7.5?8.5之間。
[0026]進(jìn)一步的，所述鳥糞石回收裝置還設(shè)置有PLC控制系統(tǒng)，分別設(shè)置于所述鎂源添加口、進(jìn)液口、排液口、酸液箱、堿液箱的控制閥門以及排料閘閥、循環(huán)回流栗、PH值在線檢測裝置均分別與所述PLC控制系統(tǒng)電控連接。
[0027]本發(fā)明一種從污泥中回收鳥糞石的方法及系統(tǒng)的有益效果在于:其先對濃縮污泥進(jìn)行超聲處理使得濃縮污泥破碎導(dǎo)致細(xì)胞破裂，從而促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)水分及P043—釋放至液相內(nèi)，再通過隔膜板框壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離，再向固液分離后得到的二次濾液中添加鎂源進(jìn)行鳥糞石反應(yīng)處理從而得到鳥糞石顆粒，從而有效減少污泥脫水濾液內(nèi)的磷濃度，減小污水處理廠的污泥脫水濾液返回負(fù)荷；而通過對污泥的超聲處理，促進(jìn)污泥中的固態(tài)TP大部分以Ρ043—形態(tài)轉(zhuǎn)移至液相中，有效提高了污泥固液分離后污泥脫水濾液內(nèi)的磷含量，為后續(xù)從污泥脫水濾液內(nèi)提高鳥糞石提取回收率創(chuàng)造了有利條件;并且，在進(jìn)行隔膜板框壓濾處理之前的超聲處理中不需要添加任何化學(xué)調(diào)理藥劑，超聲處理能夠使污泥內(nèi)細(xì)胞水分釋放從而使污泥自由水比例增加，降低了后繼隔膜板框壓濾機(jī)對污泥的脫水難度，并且有利于獲得更低含水率的泥餅，充分實(shí)現(xiàn)污泥減量化。
[0028]另外，本發(fā)明中系統(tǒng)中的鳥糞石反應(yīng)回收裝置采用了外置的循環(huán)回流栗對二次過濾后的污泥脫水濾液與鎂源進(jìn)行閉環(huán)強(qiáng)制循環(huán)反應(yīng)，因而其在反應(yīng)處理過程中不會造成析出的鳥糞石細(xì)顆粒隨出水流失，保證濾液的出水水質(zhì)與鳥糞石回收效果;并且由于采用了閉環(huán)強(qiáng)制循環(huán)反應(yīng)的方式，因而能夠配合隔膜板框壓濾面的工作周期并實(shí)現(xiàn)鳥糞石回收的序批式操作，同時(shí)其內(nèi)部通過液體分布器和反應(yīng)器來實(shí)現(xiàn)循環(huán)反應(yīng)溶液的水流攪拌而不再需要設(shè)置攪拌器，也就能有效減小罐體的容積并減小占地面積，節(jié)約了基建與設(shè)備投資。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明一種從污泥中回收鳥糞石的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明中鳥糞石反應(yīng)回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ]附圖中，10為污泥濃縮池，11為出料口，20為污泥超聲反應(yīng)罐，21為進(jìn)料口，22為排料口，23為超聲發(fā)生裝置，24為攪拌裝置，30為隔膜板框壓濾機(jī)，31為進(jìn)料口，32為濾液出口，33為泥餅排料端，40鳥糞石反應(yīng)回收裝置，41為進(jìn)液口，42為鎂源添加口，43為排液口，44為排料閘閥，45為罐體，451為上部反應(yīng)區(qū)，4511為頂部循環(huán)液回流口，4512為底部循環(huán)液進(jìn)口，452為底部沉降區(qū)，453為溢流口，46為循環(huán)回流栗，47為液體分布器，48為反應(yīng)器，481為不銹鋼反應(yīng)襯筒，482為不銹鋼網(wǎng)，483為擋流板，484為擋流板，49為PH值在線檢測裝置，50為過濾裝置，60為酸液箱，70為堿性箱。
【具體實(shí)施方式】
[0032]見圖1，本發(fā)明的一種從污泥中回收鳥糞石的系統(tǒng)，其包括
[0033]污泥濃縮池10，用于污泥的濃縮收集；
[0034]污泥超聲反應(yīng)罐20，用于對濃縮污泥進(jìn)行超聲處理，使得濃縮污泥破碎導(dǎo)致細(xì)胞破裂，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)水分及Ρ043—的釋放，污泥超聲反應(yīng)罐20內(nèi)設(shè)置有超聲發(fā)生裝置23和攪拌裝置24;
[0035]隔膜板框壓濾機(jī)30，用于對經(jīng)超聲處理后的濃縮污泥進(jìn)行固液分離，分離得固相泥餅和液相濾液；
[0036]過濾裝置50，用對液相濾液進(jìn)行二次過濾，從而得到二次濾液；
[0037]鳥糞石反應(yīng)回收裝置40，用于對所述液相濾液進(jìn)行鳥糞石反應(yīng)收集；
[0038]其中污泥濃縮池1的出料口11管道連接污泥超聲反應(yīng)罐20的進(jìn)料口 21，污泥超聲反應(yīng)罐20的排料口 22管道連接隔膜板框壓濾機(jī)30的進(jìn)料口 31，隔膜板框壓濾機(jī)30的濾液出口 32通過過濾裝置50與鳥糞石反應(yīng)回收裝置40的進(jìn)液口 41連接，鳥糞石反應(yīng)回收裝置40設(shè)有鎂源添加口 42，鳥糞石反應(yīng)回收裝置40的底部設(shè)置有排液口 43和排料閘閥44。
[0039]見圖2，鳥糞石反應(yīng)回收裝置40包括罐體45和外置的循環(huán)回流