CN104114499A - 用于资源回收的结晶化反应装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种结晶化反应装置,该装置由在内部设有一个以上的搅拌叶片,并具备用于提高结晶效率的晶种注入口,且以一个以上的隔离层形成活塞流的构造构成,上述结晶化反应装置去除:下水废水处理水中所存在的、引起富营养化的磷和氮等的营养盐类物质;以及,对污泥进行脱水的工序中所产生的流出液中所存在的、引起富营养化的磷和氮等的营养盐类物质,所述污泥是在下水废水污泥、食物垃圾、以及家畜的排泄物等的污泥废弃物处理工序中经消化槽而排出的污泥。

Description

用于资源回收的结晶化反应装置
技术领域
本发明涉及一种用于回收引起富营养化的磷和氮等的营养盐类物质的装置,该营养盐类物质存在于:水废水处理水中;以及,对污泥进行脱水的工序中所产生的流出液(effluent)中,所述污泥是在下水废水污泥、食物垃圾、以及家畜的排泄物等的有机废弃物处理工序中经消化槽而排出的污泥,且本发明涉及一种结晶化反应装置,该装置由设有用于进行有效的结晶化反应的一个以上的搅拌叶片,并具备用于提高结晶效率的晶核(crystalline germ)注入口,且以一个以上的隔离层形成活塞流(plug-flow)的构造构成。
背景技术
磷(P)虽然是食物的三大营养素之一,但又是地球上最为珍贵的营养素。按目前的趋势来看,预计再过70年,矿物形态的磷的储量将会枯竭。
所有活细胞都需要磷。磷并没有代替物,这一点不像化石燃料。若磷枯竭,将对农业生产造成巨大的影响。
目前,在人类历史上城市人口第一次超过了农村人口。含有磷的食粮在从农村流入城市。成年人由于不是增加细胞而是进行细胞的新老交替,因而排泄成年人所摄取的磷的98%。人所排泄的磷和其他的磷流入下水处理场而浓缩于下水污泥中。
在一般的下水废水处理水以及下水废水污泥、食物垃圾以及家畜的排泄物等含有大量的使河川或海水富营养化而引起污染的磷和氮等营养盐类,但并不存在用于有效地处理营养盐类的另外的营养盐类处理装置,因而在大量含有磷和氮等的状态下被排出,从而存在严重地污染河川或海水的问题。
在现有的污水废水三次处理工序中,在一次沉淀槽沉淀至下部的污泥的一部分输送至脱水器,位于上部的溶液输送至溶解空气中的氧而使微生物的繁殖增大的生物学反应槽,在生物学反应槽中,BOD因微生物的活动而被去除,从而去除给富营养化带来较大影响的磷和氮。
在生物学反应工序中的脱氮工序中,氮以气体形态向大气中排出,在脱磷工序中,磷吸收至微生物的体内。
在通常的有机废弃物处理工序中所包括的厌氧性消化槽中,在阻断了氧供给的状态下消化有机污泥,因而此时,之前摄取了磷的微生物被分解而重新排出磷使得磷混合于溶液中,使溶液中所存在的磷和在消化工序中从污泥所附加的氮与脱水溶液一起反馈至生物学反应槽,从而存在过度的氮和磷的负荷施加于主要工序的问题。
发明内容
技术课题
本发明的技术课题在于,以结晶化反应有效地去除并回收:下水废水处理水中所存在的、引起富营养化的磷和氮等的营养盐类物质;以及,将污泥经消化工序而进行脱水的工序中所产生的流出液(effluent)中所包含的、引起富营养化的磷和氮等的营养盐类物质,所述污泥是下水废水污泥、食物垃圾、以及家畜的排泄物等的有机污泥。
本发明的另一技术课题在于,使包含在处理水或流出液中的磷和氮等的营养盐类物质的注入口位于下部,并使排出已反应的流出液的排出口位于上部,而延长反应时间并赋予通过搅拌叶片的搅拌机会,从而提高结晶化反应效率。
本发明的另一技术课题在于,形成多层活塞流(Plug-Flow),将向下部排出的晶体的一部分为了用作晶核(crystalline germ)而向沉降引导隔离部件下部各个隔离层之间一侧注入,并向下部注入结晶化反应剂及pH调整剂而提高结晶反应速度和效率。
本发明的另一技术课题在于,本发明是一种用于形成多层(多级)活塞流(Plug-Flow)的构造,该构造以各个隔离层的边缘较高且中央较低的方式倾斜地形成以防晶体堆积在隔离层上,且在中央形成晶体所滞留的场所,从而提高结晶效率并使晶体自然地聚积于下部。
本发明的另一技术课题在于,以利用旋流(cyclone)分离器汇集含有晶体的污泥使得比重大于污泥的晶体顺着旋流分离器边缘的壁面向下方移动的方式构成,因此,提高所回收的晶体的纯度,并提高晶体的回收效率。
解决问题方案
本发明的技术解决方法在于提供一种结晶化反应装置,该装置由为了进行有效的反应而在设置于中央的旋转轴设置一个以上的搅拌叶片,并具备用于提高结晶效率的晶种注入口,且以一个以上的隔离层形成活塞流的构造构成,本发明的结晶化反应装置去除:下水废水处理水中所存在的、引起富营养化的磷和氮等的营养盐类物质;以及,对污泥进行脱水的工序中所产生的流出液中所存在的、引起富营养化的磷和氮等的营养盐类物质,所述污泥是在下水废水污泥、食物垃圾、以及家畜的排泄物等的有机废弃物处理工序中经消化槽而排出的污泥。
本发明的另一技术解决方法在于提供一种结晶化反应装置,该装置形成多层活塞流,并以各个隔离层的边缘较高且越是靠近中央就越低的方式倾斜地形成,而各隔离层的中央形成有圆形孔,且与搅拌叶片相邻的中央部分将一定距离形成为水平,从而以一定量的晶体一边滞留一边起晶种作用的方式构成,在下部一侧设置用于注入结晶化反应剂及pH调整剂的注入口而引导结晶化反应,并调节流出液的pH,从而能够提高反应速度及效率。
本发明的另一技术解决方法在于提供一种结晶化反应装置,该装置构成为,为了防止在为圆筒形装置的情况下因搅拌叶片的旋转而产生漩涡形状导致无法进行顺利的搅拌,而设置挡板(baffle),并在装置的下部具备用于排出晶体的排出口,将从排出口所排出的晶体中一部分为了用作晶种而向位于结晶化反应槽上部的沉降引导隔离部件下部各个隔离层之间一侧注入,并反馈至设置于上部的晶种注入口。
本发明的另一技术解决方法在于提供一种结晶化反应装置,该装置构成为,在反应装置上部固定设置沉降引导隔离部件,并在沉降引导隔离部件的上部一侧设置处理液排出口,使得磷和氮等在由搅拌叶片所混合搅拌的处理液被结晶化并沉降之后,使移动至沉降引导隔离部件的上部的处理液从处理液排出口排出。
本发明的另一技术解决方法在于提供一种结晶化反应装置,该装置构成为,具备用于利用离心力而分离从结晶化反应槽通过晶体反馈管线所排出的污泥中所含有的晶体的旋流分离器,将上述晶体反馈管线与旋流分离器连接,使得污泥中所含有的晶体顺着旋流分离器的壁面向下部移动而贮存于设置在旋流分离器下部的晶体贮槽中。并使晶体分离时所排出的污泥重新反馈至晶体反应槽,从而能够提高所回收的晶体的纯度。
发明效果
本发明具有以结晶化反应有效地去除引起富营养化的磷和氮等的营养盐类物质的有利效果,所述营养盐类物质,存在于下水废水处理水中,且包含在将下水废水污泥、食物垃圾、以及家畜的排泄物等的有机污泥经消化工序而进行脱水的工序中所产生的流出液中。
本发明的另一效果在于,使含有磷和氮的消化污泥流出液的注入口位于下部,并使排出已反应的流出液的排出口位于上部,而延长反应时间并赋予通过搅拌叶片的搅拌机会,从而提高结晶化反应效率。
本发明的另一效果在于,形成多层活塞流,将向下部排出的晶体的一部分为了用作晶核而向沉降引导隔离部件下部各个隔离层之间一侧注入,并向下部注入结晶化反应剂及pH调整剂而提高结晶反应化速度和效率。
本发明的另一效果在于,本发明是一种用于形成多层活塞流的构造,该构造以各个层的边缘较高且中央较低的方式形成以防晶体堆积在层上,且在中央形成晶核所滞留的场所,从而提高结晶效率并使晶体自然地聚积于下部。
本发明的另一效果在于,以利用旋流分离器汇集含有晶体的污泥使得比重大于污泥的晶体顺着旋流分离器边缘的壁面向下方移动的方式构成,因此,提高所回收的晶体的纯度,并提高晶体的回收效率。
附图说明
图1图示了根据本发明的结晶化反应装置的一个实施例。
图2图示了根据本发明的结晶化反应装置的另一实施例。
图3图示了在图1和图2的结晶化反应槽中进一步设置了用于分离结晶的旋流分离器的结晶化反应装置。
符号说明
11—结晶化反应槽,12—旋转轴,13—驱动部,14、15、16—搅拌叶片,17~24—阀,25—处理液排出口,26—结晶化反应剂及pH调整剂注入口,27~29—晶核注入口,30—处理液注入口,31—处理液,32、33—隔离层倾斜部,34、35—隔离层水平部,36—晶核,37—晶体排出口,38—晶体反馈泵,39—晶体贮槽,40—晶体反馈管路,41—晶体输送管路,42—沉降引导隔离部件,43、44、46、47—阀,45—旋流分离器,50—沉降区域。
具体实施方式
本发明提供一种结晶化反应装置,该装置由为了进行有效的反应而在设置于中央的旋转轴设置一个以上的搅拌叶片,并具备用于提高结晶效率的晶种注入口,且以一个以上的隔离层形成活塞流的构造构成,本发明的结晶化反应装置去除:下水废水处理水中所存在的、引起富营养化的磷和氮等的营养盐类物质;以及,对污泥进行脱水的工序中所产生的流出液(effluent)中所存在的、引起富营养化的磷和氮等的营养盐类物质,所述污泥是在下水废水污泥、食物垃圾、以及家畜的排泄物等的有机废弃物处理工序中经消化槽而排出的污泥。
发明的实施方式
<实施例1>
基于附图观察根据本发明的具体实施例1。图1表示了根据本发明的结晶化反应装置的构成。图2图示了根据本发明的结晶化反应装置的另一实施例。
图1与图2的差异在于,较宽地形成结晶化反应槽的上部空间,进一步附加沉降引导隔离部件,从而以能够最大限度地阻止结晶化反应后所形成的结晶向上部移动的方式构成。
除了上述不同点之外的技术构成在图1和图2相同,因此,基于图1具体观察本发明的技术构成。
本发明是结晶化反应槽11,该结晶化反应槽11用于去除并回收:下水废水处理水中所存在的、引起富营养化的磷和氮等的营养盐类物质;以及,对污泥进行脱水的工序中所产生的流出液中所存在的、引起富营养化的磷和氮等的营养盐类物质,所述污泥是在下水废水污泥、食物垃圾、以及家畜的排泄物等的污泥废弃物处理工序中经消化槽而排出的污泥。
在通常的污水废水处理工序中所包括的厌氧性消化槽中,在阻断了氧供给的状态下消化污泥,因而已摄取了磷的微生物重新排出磷使得磷混合于溶液中,因而有溶液中所存在的磷和在消化工序中从污泥所附加的氮在流出液中过度地存在的问题。
根据本发明的结晶化反应装置用于解决上述现有的问题。为了进行有效的反应,并为了注入镁或钾以及钙等和pH调整剂并进行搅拌而进行结晶化反应,在上述反应装置内部设置有一个或两个以上的搅拌叶片14~16。
为了使上述处理水或流出液中所含有的磷和氮等的营养盐类物质结晶化而进行去除并回收,将选自镁、钾、钙、锌、碳酸钙、磷酸、铁盐(FeCl3)、镧(Lanthanum)、以及铵中的一种或两种以上结晶化反应剂注入结晶化反应槽内部而成为磷酸铵镁(magnesium ammonium phosphate,MAP)或结晶化为晶体。
更为具体地讲,为了将磷和氮等的营养盐类物质有效地结晶化而回收,将注入反应装置的结晶化反应剂即Mg2+、NH4 +、以及PO4 3-注入摩尔比设为1.0~1.4:0.8~1.2:1.0~1.4而进行注入。
就pH调整剂而言,最好为pH值较大的碱即氢氧化钠(NaOH)或通常的强碱物质,并以维持反应装置内部的流出液的pH为8~12而促进反应从而实现有效的结晶化的方式构成。
上述MAP用作使园艺、苗圃、高尔夫球场、以及多种土壤肥沃的高级肥料。
如图1所示,用于将上述结晶化反应剂即镁、钾、钙、锌、碳酸钙、磷酸、铁盐(FeCl3)、镧(Lanthanum)、以及铵中的一种或两种以上选择注入的结晶化反应剂的注入口能够以与用于注入上述pH调整剂的pH调整剂注入口26能够同时使用的方式构成。
即、能够设置一个结晶化反应剂及pH调整剂注入口26,并从为了供给结晶化反应剂及pH调整剂而设置的各个晶体贮槽39分别以定量注入器周期性地注入所设定的量,或者,还能够分别另行设置注入口并与各自的晶体贮槽39连接,而将结晶化反应剂及pH调整剂分别以所设定的量注入。上述结晶化反应剂及pH调整剂注入口26能够变更设置,还能够设置一个以上。
即、构成为,另行设置结晶化反应剂贮槽(未图示)及pH调整剂贮槽(未图示),并以管路与结晶化反应剂及pH调整剂注入口26连接,而在设置于各个贮槽下部的管路一侧设置阀,从而能够以打开或关闭阀的方式向结晶化反应槽注入结晶化反应剂或pH调整剂。
为了使大量的处理水或流出液结晶化而进行处理,在根据本发明的结晶化反应槽11能够形成一个以上的隔离层,且在所形成的各个隔离层之间即在各个隔离层之间设置有用于有效地搅拌流出液的搅拌叶片14~16。
上述隔离层虽然能够形成为水平,但最好如下设计:如图1所示那样将隔离层的外侧形成为一定角度的隔离层倾斜部32、33,使得通过结晶化反应所结晶化的晶体能够自然地堆积于下部,并在中央部分形成具有一定距离的隔离层水平部34、35,从而具备一部分晶体所一边滞留一边起晶核36作用的场所,从而能够提高反应效率。
根据本发明的隔离层水平部34、35以使通过反应所生成的晶体中一部分晶体一边至沉落底面之前为止滞留一边起晶核36作用的方式构成,从而构成为能够迅速且有效地进行结晶化反应。
就上述隔离层倾斜部32、33的倾斜角以及隔离层水平部34、35的长度而言,需根据反应装置的大小而定,且为晶体不是继续堆积而是一边沉落下部底面一边在水平部仅滞留一定量并在进行反应时能够起晶核作用的程度即可。
理想的是构成为,使上述处理水或处理液的注入口30位于结晶化反应槽11的下部,并将结束了结晶化反应的处理液的排出口25设置在上部一侧,从而延长结晶化反应槽11的流出液一边在内部滞留一边进行反应的时间,并通过搅拌叶片进行顺利的搅拌,但根据用户的需求或结晶化反应装置的设置场所可以多样设计制作。
在上述多种注入口及排出口一侧分别设置有控制阀17~24以能够控制注入物质的量和排出物质的量。
能够以注入上述结晶化反应槽11内部的最初的晶核从外部的晶体贮槽通过晶核注入口27~29注入的方式构成,并以在运转中使通过晶体排出口37所排出的晶体的一部分通过反馈管路40反馈而能够以所设定的量进行注入的方式构成。
如图2所示,就晶核注入口27~29的位置而言,固定设置在通过晶体反馈管路40而位于结晶化反应槽上部的沉降引导隔离部件42下部各个隔离层之间一侧,且利用阀21~23能够控制注入量。
在图2中,沉降引导隔离部件42构成为,在通过上部搅拌叶片14而一边进行搅拌一边进行结晶化反应时,并不是含有晶体的处理液通过位于上部的处理液排出口25直接排出,而是经结晶化反应而成为晶体并沉降之后通过形成于沉降引导隔离部件42的中央的孔向上部移动的处理液通过处理液排出口25排出。
通过处理液排出口25所排出的处理液可以放流,或者,还可以再一次经过净化过程。
上述结晶化反应槽11的下部最好设计制作成漏斗形状,从而设计制作成通过结晶化反应而产生的晶体自然地通过设置于下部中央的晶体排出口37排出,但这种形状也可变形为多种构造,而且晶体排出口37的位置也未必是中央。
在晶体排出口37与晶体贮槽39之间管路一侧设置有晶体输送泵38以将在晶体反应装置的下部所堆积的晶体向晶体贮槽和/或反馈管路输送,并在各个管路一侧设置有用于控制所输送的晶体的阀21~24。
最好以在通过驱动部13的旋转而旋转的旋转轴12固定设置搅拌叶片14~16,使得流出液通过搅拌叶片的旋转并由底面和隔离层而如图1所示那样上浮,从而进行有效的搅拌的方式构成,而搅拌叶片14~16的构造也可变形为多种构造。
在与各个注入口及排出口连接的管路一侧能够分别设置定量注入泵或排出泵以便以所设定的量注入或排出相应的溶液或晶体。
上述结晶化反应槽11的内壁最好以圆筒或正方形形状形成,由于有可能因搅拌叶片的旋转而产生漩涡导致不能进行有效的搅拌,因而最好在反应装置的内壁垂直地设置一个以上的挡板(baffle)。结晶化反应槽11的内部以及外部形状也可变形为多种构造。
就上述驱动部13而言,考虑到旋转速度以及旋转力,能够以与减速齿轮联动的方式设计制作。
在反应装置11的下部设置有用于排出因反应而堆积的晶体的晶体排出口37,并在内部一侧设置晶体高度测定传感器,从而以利用晶体高度测定传感器在堆积了与所设定的量相当的量时通过晶体排出口37排出的方式构成。
就图1的符号31而言,以管路连接使得通过上述晶体排出口37所排出的晶体中一部分反馈至晶种注入口而注入,从而以在必要时能够注入一定量的方式构成,图1的符号32是将除了用作晶核的晶体之外的剩余晶体向晶体贮槽输送的管路。
最终贮存于晶体贮槽39的MAP晶体用作使园艺、苗圃、高尔夫球场、以及多种土壤肥沃的高级肥料。
在本发明中未进行具体说明的反应装置的控制部能够以与驱动部、定量注入泵、晶体高度测定传感器、以及阀等联动而能够自动控制运转的方式构成。
在本发明的说明书中,结晶化反应槽11由于以一个反应装置构成,因而以将它缩写的单词即反应槽11来混用并作了记载。
上述结晶化反应装置能够在晶体反馈管线一侧具备回收晶体的一部分的晶体贮槽。
另外,就上述结晶化反应装置而言,能够具有沉降区域50的反应装置的截面积比反应区域的截面积更大的构造,以在沉降引导隔离部件上部的沉降区域能够降低流体的流动速度而促进晶体的沉降。
<实施例2>
实施例2是如图3那样附加设置了旋流分离器的构成,以便更为有效地汇集在实施例1的图1和图2经结晶化反应后所结晶化的物质并能够利用离心分离而收集晶体。
就根据实施例2的图3而言,在如实施例1的图1和图2所图示的附图中,在向晶体贮槽39注入的情况下,由于晶体和污泥同时存在,因而存在晶体的纯度大为降低的问题。
通常,通过结晶化反应而生成的晶体的比重大致为1.7左右,污泥的比重为1.05~1.17左右,因而在通过旋流分离器的情况下,能够有效地分离污泥与晶体。
而且构成为,将结束了结晶化反应的液体(晶体+污泥)注入旋流分离器45中,利用离心力分离晶体与污泥,将所分离的晶体向通过管路连接于旋流分离器下部的晶体贮槽输送,并将回收晶体时所产生的污泥向旋流分离器上部、向结晶化反应槽返回。
这种技术构成具有能够提高贮存于结晶化贮槽的晶体的纯度,并能够提高结晶化反应后所生成的晶体的回收率的优点。
当然,因如图3所示那样进一步附加设置旋流分离器而带来的费用有可能增加。
在图3中,就所附加的旋流分离器而言,只要是通常广泛使用的旋流分离器中能够利用离心力在液体中分离比重互不相同的物质的旋流分离器即可。当然,考虑到处理容量而选择采用即可。
如图3所示,设置有因附加旋流分离器而需要连接彼此的管路,且在管路一侧设置有用于污泥或含有晶体的污泥的移动和阻断的阀。
在从结晶化反应槽11下部向旋流分离器输送的管路一侧设置有用于向旋流分离器输送含有晶体的污泥的晶体反馈泵38。
在本说明书中,结晶化反应槽11或反应槽是指设有叶轮而进行搅拌以便迅速进行结晶化之处,且结晶化反应装置是指图1、图2、以及图3所示的整个构成。
工业上利用可能性
本发明提供一种结晶化反应装置,该装置由在内部设有一个以上的搅拌叶片,并具备用于提高结晶效率的晶种注入口,且以一个以上的隔离层形成活塞流的构造构成,上述结晶化反应装置用于去除:下水废水处理水中所存在的、引起富营养化的磷和氮等的营养盐类物质;以及,对污泥进行脱水的工序中所产生的流出液中所存在的、引起富营养化的磷和氮等的营养盐类物质,所述污泥是在下水废水污泥、食物垃圾、以及家畜的排泄物等的污泥废弃物处理工序中经消化槽而排出的污泥。本发明由于能够提高结晶化效率,因而工业上利用可能性非常高。

Claims (15)

1.一种结晶化反应装置,其特征在于,具备:
驱动部,其与旋转轴连结,且用于使搅拌叶片旋转;
搅拌叶片,其设置于驱动部的旋转轴,且用于搅拌处理水或流出液;
结晶化反应剂,其为了使处理水或流出液中的磷、氮结晶化而注入;以及,
处理水或流出液注入口、以及反应后所排出的处理液排出口。
2.根据权利要求1所述的结晶化反应装置,其特征在于,
上述结晶化反应装置进一步具备沉降引导隔离部件,该沉降引导隔离部件,不是使由搅拌叶片所搅拌并进行了结晶化反应的晶体通过位于反应槽上部的处理液排出口直接排出,而是使晶体在沉降之后通过形成于沉降引导隔离部件的中央的孔向下部移动。
3.根据权利要求1或2所述的结晶化反应装置,其特征在于,
上述结晶化反应装置进一步具备用于注入用来促进反应的晶核的晶核注入口。
4.根据权利要求3所述的结晶化反应装置,其特征在于,
上述晶核注入口设置一个或两个以上,而固定设置在沉降引导隔离部件的下部的各个隔离层一侧,使沉降于上述结晶化反应槽的下部的晶体反馈而从上述晶核注入口注入。
5.根据权利要求4所述的结晶化反应装置,其特征在于,
为了促进结晶化反应,上述结晶化反应装置以从pH调整剂注入口注入pH调整剂,使得处理水或流出液的pH维持在8至12之间的方式构成。
6.根据权利要求4所述的结晶化反应装置,其特征在于,
为了使处理水或流出液中所含有的、含有磷和氮的营养盐类物质结晶化而进行去除并回收,上述结晶化反应装置将结晶化反应剂从结晶化反应剂注入口注入,结晶化反应剂是从镁、钾、钙、锌、碳酸钙、磷酸、铁盐、镧、以及铵中选择一种或两种以上而进行注入。
7.根据权利要求4所述的结晶化反应装置,其特征在于,
为了增加处理容量并促进反应,上述结晶化反应装置由形成活塞流的一个以上的隔离层的反应腔室构成。
8.根据权利要求7所述的结晶化反应装置,其特征在于,
上述隔离层的反应腔室由以从边缘越是靠近中央就越低的方式倾斜地形成的隔离层倾斜部、晶体所滞留的隔离层水平部、以及搅拌叶片构成,
各隔离层的中央形成有圆形孔,与搅拌叶片相邻的中央部分将一定距离形成为水平,从而以使一定量的晶核滞留一定量的方式形成。
9.根据权利要求4所述的结晶化反应装置,其特征在于,
上述结晶化反应槽的内部形成为圆筒形或正方形,而在内壁固定设置有一个以上的挡板以防因搅拌叶片的旋转而产生漩涡。
10.根据权利要求4所述的结晶化反应装置,其特征在于,
上述处理水或流出液注入口设置于结晶化反应槽的下部一侧,反应后处理液的排出口设置于结晶化反应装置的上部一侧,从而以能够延长反应时间并能够以通过搅拌叶片的搅拌来促进反应的方式构成。
11.根据权利要求4所述的结晶化反应装置,其特征在于,
上述结晶化反应装置的内侧底面倾斜地形成,使得通过结晶化反应所生成的晶体从晶体排出口排出而不会堆积。
12.根据权利要求4所述的结晶化反应装置,其特征在于,
上述结晶化反应装置在晶体反馈管线一侧具备回收晶体的一部分的晶体贮槽。
13.根据权利要求2所述的结晶化反应装置,其特征在于,
上述结晶化反应装置以沉降区域的反应截面积比反应区域的截面积更大的方式形成,以在沉降引导隔离部件上部的沉降区域能够降低流体的流动速度而促进晶体的沉降。
14.根据权利要求1或2所述的结晶化反应装置,其特征在于,
上述结晶化反应装置具备旋流分离器,以利用离心力而分离从结晶化反应槽通过晶体反馈管线而排出的污泥中所含有的晶体,
将上述晶体反馈管线与旋流分离器连接,使得污泥中所含的晶体由离心力而顺着旋流分离器的壁面向旋流分离器的下部移动,并贮存于设置在旋流分离器下部的晶体贮槽,
将利用旋流分离器分离晶体时所排出的污泥重新反馈至晶体反应槽。
15.根据权利要求14所述的结晶化反应装置,其特征在于,
在上述晶体反馈管线进一步设置有用于将含有晶体的污泥向旋流分离器强行输送的晶体反馈泵。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106587216A (zh) * 2016-12-30 2017-04-26 江门市崖门新财富环保工业有限公司 结晶式高盐废水净化工艺
CN108999008A (zh) * 2018-09-20 2018-12-14 中国宣纸股份有限公司 一种宣纸皮浆的循环除渣系统
CN109095660A (zh) * 2018-10-18 2018-12-28 重庆大学 一种城市景观水体除磷与磷回收装置
CN110451726A (zh) * 2019-08-15 2019-11-15 苏州湛清环保科技有限公司 光伏不锈钢废水总氮处理成套化设备

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10589997B2 (en) * 2016-04-07 2020-03-17 Molecular Rebar Design, Llc Discrete carbon nanotubes with targeted oxidation levels and stable gel formulations thereof
KR101730492B1 (ko) * 2016-06-28 2017-04-27 주식회사 두현이엔씨 굴 패각을 이용한 하폐수 중 용존 인의 제거 방법 및 이를 위한 장치.
KR101894064B1 (ko) * 2017-02-07 2018-08-31 한국광해관리공단 분리막에 의한 무방류장치 및 분리막에 의한 무방류방법
KR101954514B1 (ko) * 2017-03-15 2019-03-05 엘지전자 주식회사 수처리 시스템 및 수처리 방법
KR102277767B1 (ko) * 2017-09-07 2021-07-15 주식회사 엘지화학 반응기
CN108654150B (zh) * 2018-04-03 2020-09-29 江苏国态环保集团有限公司 一种环保分层污水处理装置
CN108585314B (zh) * 2018-04-25 2021-03-16 四川农业大学 一种用于风景园林的地埋式污水多级处理装置
KR102276708B1 (ko) * 2020-12-16 2021-07-13 주식회사 대한엔지니어링 스트루바이트 결석을 분리하여 처리할 수 있는 하수 처리 설비
CN112939165B (zh) * 2021-01-27 2023-07-07 厦门澄志精密科技有限公司 一种金属热处理废水的净化装置
CN114515442B (zh) * 2021-11-05 2023-06-20 广州市鸿浩光电半导体有限公司 自含氟废水生成氟铝酸钠晶体的结晶系统及结晶方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030076549A (ko) * 2003-09-08 2003-09-26 원성연 스트루바이트 침전을 이용한 영양염류 처리장치
KR100907915B1 (ko) * 2008-12-23 2009-07-16 주식회사 한국종합기술 친환경 완전혼합다단반응조를 이용한 유기성폐기물의 고효율 바이오 에너지화장치
CN101522276A (zh) * 2006-07-28 2009-09-02 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 大晶体产品的连续生产方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3092673A (en) * 1957-10-28 1963-06-04 Phillips Petroleum Co Method and apparatus for crystal purification
JPS6025504A (ja) * 1983-07-21 1985-02-08 Kureha Chem Ind Co Ltd 結晶精製装置
US5558678A (en) * 1992-11-13 1996-09-24 Karl Fischer Industrieanlagen Gmbh Process and apparatus for continuous crystallization of plastic granules
US20010023252A1 (en) * 1998-07-02 2001-09-20 Smithkline Beecham Plc Novel compound
JP3836634B2 (ja) * 1999-07-15 2006-10-25 富士写真フイルム株式会社 希土類賦活アルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系輝尽性蛍光体前駆体結晶の製造装置
KR100776925B1 (ko) * 2000-09-28 2007-11-20 간사이가가쿠기카이세이사쿠가부시키가이샤 열전달 장치
JP5008215B2 (ja) * 2000-09-29 2012-08-22 三菱瓦斯化学株式会社 晶析方法および装置
JP4004725B2 (ja) 2000-10-20 2007-11-07 株式会社荏原製作所 2段式脱リン方法及び装置
KR20020005521A (ko) * 2001-09-13 2002-01-17 서정원 스트루바이트 침전을 이용한 고농도 질소폐수 처리방법 및이를 이용한 폐수 처리장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030076549A (ko) * 2003-09-08 2003-09-26 원성연 스트루바이트 침전을 이용한 영양염류 처리장치
CN101522276A (zh) * 2006-07-28 2009-09-02 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 大晶体产品的连续生产方法
KR100907915B1 (ko) * 2008-12-23 2009-07-16 주식회사 한국종합기술 친환경 완전혼합다단반응조를 이용한 유기성폐기물의 고효율 바이오 에너지화장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106587216A (zh) * 2016-12-30 2017-04-26 江门市崖门新财富环保工业有限公司 结晶式高盐废水净化工艺
CN108999008A (zh) * 2018-09-20 2018-12-14 中国宣纸股份有限公司 一种宣纸皮浆的循环除渣系统
CN109095660A (zh) * 2018-10-18 2018-12-28 重庆大学 一种城市景观水体除磷与磷回收装置
CN109095660B (zh) * 2018-10-18 2021-02-26 重庆大学 一种城市景观水体除磷与磷回收装置
CN110451726A (zh) * 2019-08-15 2019-11-15 苏州湛清环保科技有限公司 光伏不锈钢废水总氮处理成套化设备

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Publication number Publication date
CN104114499B (zh) 2016-08-24
WO2013115452A1 (ko) 2013-08-08
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