公布日：2023.04.04
申请日：2022.11.21
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C01C1/08(2006.01)I;C01B25/45(2006.01)I
摘要
本发明涉及污水处理技术领域，且公开了一种尿液污水氮磷回收净化处理装置，包括：所述水解池，水解池通过管道连接尿液存储设备或尿液运输设备；所述曝气反应釜，曝气反应釜用于进行减压蒸馏；所述氮磷回收塔，氮磷回收塔对前置处理液进行氮磷结晶处理；通过曝气反应釜和氮磷回收塔的配合使用，在曝气反应釜减压蒸馏，促使尿液中的氨氮转换为气态氨，气态氨通过曝气反应釜顶部输气管输出至氮回收室，完成气态氨的吸附回收，在曝气后液体进入磷回收室后添加氯化镁，完成磷的回收，磷回收室的排出废水注入硝化反应池，完成对氮的进一步回收，从而有效保证氮磷的回收效果和回收效率，便于尿液废水的净化处理，同时方便对氮磷的回收利用。
权利要求书
1.一种尿液污水氮磷回收净化处理装置，其特征在于，包括：水解池(1)，所述水解池(1)通过管道连接尿液存储设备或尿液运输设备；曝气反应釜(2)，所述曝气反应釜(2)用于进行减压蒸馏，曝气反应釜(2)的内部设置有搅拌轴，曝气反应釜(2)外部连接抽气真空泵，曝气反应釜(2)底部设置有吹气装置；氮磷回收塔(3)，所述氮磷回收塔(3)对前置处理液进行氮磷结晶处理，氮磷回收塔(3)包括顶部氮回收室(31)和底部磷回收室(32)；硝化反应池(4)，硝化反应池(4)对处理废液进行硝化反应处理；药剂添加器(5)，所述药剂添加器(5)通过填料管连接曝气反应釜(2)和氮磷回收塔(3)的磷回收室(32)；所述水解池(1)通过管道连通曝气反应釜(2)，曝气反应釜(2)的顶部通过输气管和氮回收室(31)连通，所述磷回收室(32)和所述硝化反应池(4)通过管道连通，硝化反应池(4)的出水口通过管道连接水解池(1)的进水管道。
2.根据权利要求1所述的一种尿液污水氮磷回收净化处理装置，其特征在于：所述水解池(1)的外部设置有PH调节器(11)和PH检测器(12)，水解池(1)的内部设置有搅拌杆，PH调节器(11)用于向水解池(1)内部添加NaOH溶液。
3.根据权利要求1所述的一种尿液污水氮磷回收净化处理装置，其特征在于：所述氮磷回收塔(3)的顶部固定连接有驱动电机(33)，驱动电机(33)的底部输出端固定连接有旋转轴(34)，旋转轴(34)贯穿氮回收室(31)和磷回收室(32)，旋转轴(34)位于氮回收室(31)部分固定连接有上下分布的三组隔网板(35)，旋转轴(34)位于磷回收室(32)部分固定连接有搅拌叶(36)，所述磷回收室(32)包括沉淀腔(321)、过渡板(322)和清水腔(323)，磷回收室(32)的出水管连接清水腔(323)位置。
4.根据权利要求3所述的一种尿液污水氮磷回收净化处理装置，其特征在于：所述氮回收室(31)的内部设置有硫酸溶液，三组隔网板(35)由下而上网孔逐渐缩小，三组隔网板(35)均处于硫酸溶液的液面之下。
5.根据权利要求4所述的一种尿液污水氮磷回收净化处理装置，其特征在于：所述氮回收室(31)的顶部设置有喷淋管(37)，氮回收室(31)的外部设置有循环泵(38)，循环泵(38)的进水口通过管道和氮回收室(31)的底部连接，循环泵(38)的出水口和喷淋管(37)连接。
6.根据权利要求1所述的一种尿液污水氮磷回收净化处理装置，其特征在于：所述曝气反应釜(2)的顶部通过输气管和氮回收室(31)的连接口位于三组隔网板(35)的底部。
7.一种尿液污水氮磷回收净化处理方法，通过权利要求1-6任意一项所述的一种尿液污水氮磷回收净化处理装置实现，其特征在于，其步骤包括：S1、将尿液输入水解池(1)，在水解池(1)内部进行水解，PH调节器(11)向水解池(1)内部添加氢氧化钠，调节水解池(1)内部PH值为8.5-10.5，PH检测器(12)检测水解池(1)内部PH值，水解反应26min-32min，有机氮水解为氨氮，有机磷水解为磷酸盐；S2、将水解产物通过管道输入曝气反应釜(2)，在曝气反应釜(2)减压蒸馏，曝气反应釜(2)内部通过抽气真空泵控制气压为25-32Kpa，蒸馏温度为48℃-68℃，加热尿液至沸腾，促使尿液中的氨氮转换为气态氨，曝气反应釜(2)底部吹气装置辅助气态氨通过曝气反应釜(2)顶部输气管输出至氮回收室(31)；S3、曝气反应釜(2)减压蒸馏过程中，药剂添加器(5)向曝气反应釜(2)添加氯化镁，曝气反应40-90min，将反应后液体输送至磷回收室(32)；S4、气态氨通过输气管进入氮回收室(31)的底部，进入硫酸溶液中，在硫酸溶液中反应形成硫酸铵；S5、在曝气后液体进入磷回收室(32)后添加氯化镁，使磷回收室(32)内部形成磷酸铵镁晶体；S6、对氮回收室(31)进行PH值检测，在氮回收室(31)内部PH≥5.2时，更换硫酸溶液，同时对磷回收室(32)进行沉淀反应；S7、将氮回收室(31)溶液进行低温烘干，烘干温度为42℃-48℃，完成氮的回收；S8、将磷回收室(32)的清水腔(323)清水抽出，将沉淀磷酸铵镁清出，低温烘干，烘干温度为32℃-42℃，完成磷的回收；S9、将抽出清水注入硝化反应池(4)，进行硝化反应，反应后进行过滤分离，分离后清水注入水解池(1)。
8.根据权利要求7所述的一种尿液污水氮磷回收净化处理方法，其特征在于：所述曝气反应釜(2)内部的氯化镁添加量为镁磷摩尔量比为0.6:1，磷回收室(32)内部的氯化镁添加量为镁磷摩尔量比为1.1:1。
9.根据权利要求7所述的一种尿液污水氮磷回收净化处理方法，其特征在于：所述氮回收室(31)内部输入气态氨时，气态氨依次经过三组隔网板(35)，并经过喷淋管(37)喷淋的硫酸溶液，完成气态氨的吸附回收。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种尿液污水氮磷回收净化处理装置及方法，具备尿液中的氮磷回收效果好，回收效率高，且便于对废水进行进一步净化处理的优点。
实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种尿液污水氮磷回收净化处理装置，包括：
水解池，所述水解池通过管道连接尿液存储设备或尿液运输设备；在对便池的尿液进行收集，然后通过输送设备或存储设备输送给水解池；
曝气反应釜，所述曝气反应釜用于进行减压蒸馏，曝气反应釜的内部设置有搅拌轴，曝气反应釜外部连接抽气真空泵，曝气反应釜底部设置有吹气装置；
氮磷回收塔，所述氮磷回收塔对前置处理液进行氮磷结晶处理，氮磷回收塔包括顶部氮回收室和底部磷回收室；
硝化反应池，硝化反应池对处理废液进行硝化反应处理，对处理废水进行进一步脱氮，减少废水的含氮量，提高净化处理效果，避免净化处理的废水污染水体；
药剂添加器，所述药剂添加器通过填料管连接曝气反应釜和氮磷回收塔的磷回收室，用于添加氯化镁药剂，便于进行磷的回收；
所述水解池通过管道连通曝气反应釜，曝气反应釜的顶部通过输气管和氮回收室连通，所述磷回收室和所述硝化反应池通过管道连通，硝化反应池的出水口通过管道连接水解池的进水管道。
优选地，所述水解池的外部设置有PH调节器和PH检测器，水解池的内部设置有搅拌杆，PH调节器用于向水解池内部添加NaOH溶液。
优选地，所述氮磷回收塔的顶部固定连接有驱动电机，驱动电机的底部输出端固定连接有旋转轴，旋转轴贯穿氮回收室和磷回收室，旋转轴位于氮回收室部分固定连接有上下分布的三组隔网板，旋转轴位于磷回收室部分固定连接有搅拌叶，所述磷回收室包括沉淀腔、过渡板和清水腔，磷回收室的出水管连接清水腔位置。
优选地，所述氮回收室的内部设置有硫酸溶液，硫酸浓度优选为0.1M～0.3M，三组隔网板由下而上网孔逐渐缩小，三组隔网板均处于硫酸溶液的液面之下。
优选地，所述氮回收室的顶部设置有喷淋管，氮回收室的外部设置有循环泵，循环泵的进水口通过管道和氮回收室的底部连接，循环泵的出水口和喷淋管连接。
优选地，所述曝气反应釜的顶部通过输气管和氮回收室的连接口位于三组隔网板的底部。
一种尿液污水氮磷回收净化处理方法，通过上述一种尿液污水氮磷回收净化处理装置实现，其步骤包括：
S1、将尿液输入水解池，在水解池内部进行水解，PH调节器向水解池内部添加氢氧化钠，调节水解池内部PH值为8.5-10.5，PH检测器检测水解池内部PH值，水解反应26min-32min，有机氮水解为氨氮，有机磷水解为磷酸盐；
S2、将水解产物通过管道输入曝气反应釜，在曝气反应釜减压蒸馏，曝气反应釜内部通过抽气真空泵控制气压为25-32Kpa，蒸馏温度为48℃-68℃，加热尿液至沸腾，促使尿液中的氨氮转换为气态氨，曝气反应釜底部吹气装置辅助气态氨通过曝气反应釜顶部输气管输出至氮回收室；
S3、曝气反应釜减压蒸馏过程中，药剂添加器向曝气反应釜添加氯化镁，曝气反应40-90min，将反应后液体输送至磷回收室；
S4、气态氨通过输气管进入氮回收室的底部，进入硫酸溶液中，在硫酸溶液中反应形成硫酸铵；
S5、在曝气后液体进入磷回收室后添加氯化镁，使磷回收室内部形成磷酸铵镁晶体；
S6、对氮回收室进行PH值检测，在氮回收室内部PH≥5.2时，更换硫酸溶液，同时对磷回收室进行沉淀反应；
S7、将氮回收室溶液进行低温烘干，烘干温度为42℃-48℃，完成氮的回收；
S8、将磷回收室的清水腔清水抽出，将沉淀磷酸铵镁清出，低温烘干，烘干温度为32℃-42℃，完成磷的回收；
S9、将抽出清水注入硝化反应池，进行硝化反应，反应后进行过滤分离，分离后清水注入水解池。
进一步地，所述曝气反应釜内部的氯化镁添加量为镁磷摩尔量比为0.6:1，磷回收室内部的氯化镁添加量为镁磷摩尔量比为1.1:1。
进一步地，所述氮回收室内部输入气态氨时，气态氨依次经过三组隔网板，并经过喷淋管喷淋的硫酸溶液，完成气态氨的吸附回收。
有益效果：
1、该尿液污水氮磷回收净化处理装置及方法，通过曝气反应釜和氮磷回收塔的配合使用，在曝气反应釜减压蒸馏，促使尿液中的氨氮转换为气态氨，曝气反应釜底部吹气装置辅助气态氨通过曝气反应釜顶部输气管输出至氮回收室，所述氮回收室内部输入气态氨时，气态氨依次经过三组隔网板，并经过喷淋管喷淋的硫酸溶液，完成气态氨的吸附回收，在曝气后液体进入磷回收室后添加氯化镁，使磷回收室内部形成磷酸铵镁晶体，磷回收室的排出废水注入硝化反应池，进行硝化反应，完成对氮的进一步回收，从而有效保证氮磷的回收效果和回收效率，便于尿液废水的净化处理，同时方便对氮磷的回收利用。
2、该尿液污水氮磷回收净化处理装置及方法，通过三组隔网板的作用将气态氨分割成若干气泡，且三组隔网板将气态氨分割的气泡依次缩小，通过依次缩小的气态氨气泡和硫酸溶液反应，从而有效增加和硫酸溶液的接触面积，保证对氨的吸附反应，提高气态氨的回收效率，在气体通过硫酸溶液时，循环泵将氮回收室内的硫酸溶液通过喷淋管喷洒，经过喷淋的硫酸溶液进一步喷淋吸附，从而有效保证对尿液废水氮的回收，使其充分反应生成硫酸铵。
3、该尿液污水氮磷回收净化处理装置及方法，通过搅拌叶使磷回收室内部的液体和氯化镁进一步充分反应，通过在曝气反应釜和磷回收室添加氯化镁，进行磷的二次反应回收，从而有效保证磷的回收效率。
（发明人：辛锡龙;程文方;辛柯均;陈雯嫣）
