CN113860551B - 一种村镇垃圾中转站渗滤液氮磷回收系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种村镇垃圾中转站渗滤液氮磷回收系统，涉及垃圾处理设备技术领域，解决了传统搅拌式磷酸铵镁合成反应器在处理村镇垃圾渗滤液，存在的晶体沉淀效率低下、回收难和清洁难等关键问题。一种村镇垃圾中转站渗滤液氮磷回收系统，包括反应箱和沉淀箱，反应箱与沉淀箱共同焊接组成了中转站的主体。本发明的两排遮板可将两处三角喷水管上处于闲置状态的两排喷头滑动遮挡封闭，避免沉降析出的固定粉末将喷头堵塞，且沉淀时间缩短40～65％。

Description

一种村镇垃圾中转站渗滤液氮磷回收系统
技术领域
本发明涉及垃圾处理设备技术领域，具体为一种村镇垃圾中转站渗滤液氮磷回收系统。
背景技术
磷酸铵镁(MAP)结晶法己成为国内外在废水脱氮除磷及资源回收领域的研究热点，其技术原理是将镁盐加入到含有氨氮和磷酸根的污水中，通过调节合适pH，以生成MAP结晶沉淀(如式1所示)，从而去除污水中的NH4 +-N与PO4 3—P。
传统的垃圾填埋场渗滤液处理工艺包括微生物处理(厌氧处理、好氧处理、膜生物反应器等)以及深度处理工艺，如膜分离工艺(纳滤、超滤、反渗透)、电化学工艺(如电催化氧化)等。例如专利号CN201910277871.0，公开了一种AO-电催化氧化联合的垃圾中转站渗滤液处理装置及工艺，将垃圾渗滤液先经厌氧与好氧单元对污染物进行生化降解，随后在电解单元内完成电催化氧化以进一步削减污染物并提高其生化性能，最后为强化工艺整体处理性能，部分电解单元出水将重新回流至厌氧单元进行再次生化降解。专利号CN201911224301.1，公开了一种用于垃圾渗滤液膜分离系统的联合净化处理方法。其中，进水预处理包括制备具有改善吸附性能的改性凹凸棒石并对渗滤液进行杂质吸附处理，以及利用涂布介孔二氧化硅颗粒作为过滤介质的过滤单元对进入膜分离系统的水进行处理的步骤；垃圾渗滤液膜分离工序出水后处理包括：在电磁净化池中，用二氧化硅磁性微球作为吸附介质对膜过滤出水进行净化处理的步骤。
相较于传统的渗滤液处理工艺，采用MAP结晶法处理村镇垃圾中转站渗滤液，不仅能达到较好的脱氮除磷效果，同时在氮磷资源回收利用和环境保护方面具有优越特点。其沉淀物(即MAP)具有缓释肥料特性，可带来一定的经济效益，进一步降低处理成本。而且，村镇垃圾中转站地处我国幅员广阔的农村地区，回收的磷酸铵镁容易被就地消纳，用作园地或耕地施肥，适应性更佳。因此，利用MAP结晶法回收村镇垃圾中转站中渗滤液的氮磷元素具有较好的应用前景。
但是，传统的搅拌式磷酸铵镁合成反应器，在处理村镇垃圾渗滤液存在的沉淀晶体沉淀效率低下、回收难和清洁难的关键问题。虽然，通过在沉降区设置一排斜板(参考斜板沉降池原理)，可一定程度上提高沉淀效率。但是将一排斜板在安装置于反应器的内部，由于沉淀晶体容易粘附在斜板上，从而导致磷酸铵镁晶体回收难的问题。特别是，反应器内部的一排斜板，大都只能依靠高压水喷射清洗，加之斜板具有一定的倾斜角度使得高压水一般不能喷射进入斜板之间的空间中对结晶沉积物实施较为彻底的清洁，清理手段单一，清洁使用效果较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种村镇垃圾中转站渗滤液氮磷回收系统，以解决上述背景技术中提出传统的搅拌式磷酸铵镁合成反应器，在处理村镇垃圾渗滤液存在的晶体沉淀效率低下、回收难和清洁难的关键问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种村镇垃圾中转站渗滤液氮磷回收系统，包括反应箱和沉淀箱；所述反应箱包括进药管，所述反应箱的底部焊接有连通一处沉淀箱，且反应箱与沉淀箱均呈方形结构，沉淀箱的高度是反应箱高度的二分之一，反应箱与沉淀箱共同焊接组成了中转站的主体，反应箱左右侧壁的顶端位置对称焊接连通有两排进药管；所述遮板包括同步撑连杆，两排所述遮板上均焊接有一处同步撑连杆，此两处同步撑连杆的尾端与两处齿条的尾端支撑焊接在一起，通过两处同步撑连杆的动力传递，两处齿条在内外抽插摇摆驱使一排倾斜摆板时还可联动驱使两排遮板左右往复滑动间歇性控制两处三角喷水管上的喷头开关喷水，这省去人工手动额外操作开关两处三角喷水管上两排喷头的麻烦，使用方便省力；
所述沉淀箱的底部焊接有一处聚泥罩，且沉淀箱内部空间的顶端位置对称焊接有两处纵向三角喷水管，沉淀箱的内部还等距间隔转动安装有一排倾斜摆板，两处三角喷水管贴近顶置于一排倾斜摆板的上方，两处三角喷水管的底部均滑动安装有一排矩形遮板；一排所述倾斜摆板底部段的两侧位置对应与两排挡块下摆抵靠接触，两排挡块可抵靠限位一排倾斜摆板，使其保持在倾斜支撑使用状态所述反应箱的中心处锁紧安装有一处电机；一排所述倾斜摆板转轴的左右两端对称套装有两排从动齿轮，两处齿条对应与两排从动齿轮啮合接触；
电机；所述电机包括搅拌部，所述电机的转轴上轴接有一处搅拌部，此搅拌部整体由中心转轴以及焊接于中心转轴上的四圈搅拌杆共同组成，且搅拌部转动位于反应箱内部；
所述三角喷水管包括定位轴，两处所述三角喷水管的两侧均焊接有一处定位轴，两排遮板对应两处三角喷水管上的两组定位轴滑动配合；所述沉淀箱包括套管，所述沉淀箱左侧壁的顶端位置对称焊接连通有两处套管；螺纹堵管，两处套管上均螺纹封盖有一处螺纹堵管；所述沉淀箱还包括齿条，所述沉淀箱的左右内壁上对称滑动安装有两处齿条，此两处齿条的首端段伸插置于两处套管中，两处齿条贯穿置于沉淀箱的外部方便人工手抓操作；挡块，所述沉淀箱左右内壁的底部位置对称焊接有两排等距间隔的挡块；两处所述三角喷水管的底部开设有一排圆形凹槽，此一排圆形凹槽中螺纹固定有一排喷头，且两处三角喷水管底部的两排喷头朝向一排倾斜摆板喷射，两处三角喷水管可喷射水流对一排倾斜摆板实施冲洗，有利于对倾斜摆板实施清洁；所述三角喷水管包括进水管，两处所述三角喷水管的左端焊接连通有两处进水管，此两处进水管贯穿通过反应箱的左侧壁向外侧凸出延伸。
优选的，以300升工作体积的村镇垃圾中转站渗滤液氮磷回收反应箱为例，包括以下流程：
1)通过两排进药管泵入渗滤液原液，300升/次，初定泵流量50～150L/min；
2)通过两排进药管泵入磷酸二氢钠或磷酸二氢钾溶液，使渗滤液中氨氮和磷酸盐的摩尔浓度比为1:0.9～1.0；
3)通过外加氢氧化钠浓度，调节初定pH至8.5～9.0左右，泵入氯化镁溶液，使镁离子和氨氮的摩尔浓度比为1.1～1.2:1；
4)启动电机高速挡，使电机带动搅拌部做高速搅拌，搅拌时间为10min，搅拌过程中通过pH在线控制系统，使反应箱液体pH保持在9.5～10.0；
5)启动电机低速挡，使电机带动搅拌部做低速搅拌，搅拌时间为20min，搅拌过程中通过pH在线控制系统，使反应箱液体pH保持在9.5～10.0；
6)沉淀30～45min，开始固液分离，上清液排出至储存池或者下一步工艺中，沉降析出的晶体沉积于聚泥罩中；
7)将聚泥罩底部放料管上的阀门打开，一天只需打开一次，将下层磷酸铵镁沉淀混合物排出至收集桶；
8)人工从收集桶取出磷酸铵镁沉淀物，依次送入压滤、烘干、包装等装置中，将收集桶清理回用，并更换新的收集桶。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的两处螺纹堵管可将两处套管螺纹密封，保证两处齿条即使与沉淀箱的侧壁贯穿配合，也能够对沉淀箱实施较为彻底的密封，防止液体从两处齿条与侧壁的贯穿处外渗至沉淀箱外部；
2、本发明的两排遮板可将两处三角喷水管上处于闲置状态的两排喷头滑动遮挡封闭，避免沉降析出的固定粉末将喷头堵塞，且沉淀时间缩短40～65％；
3、本发明通过两处同步撑连杆的动力传递，两处齿条在内外抽插摇摆驱使一排倾斜摆板时还可联动驱使两排遮板左右往复滑动间歇性控制两处三角喷水管上的喷头开关喷水，这省去人工手动额外操作开关两处三角喷水管上两排喷头的麻烦，使用方便省力；
4、本发明通过两排从动齿轮，可内外往复抽滑两处齿条驱使一排倾斜摆板同步正反摇摆与两排挡块冲击接触，对一排倾斜摆板上附着积攒的沉降析出物质进行振荡清洁，这配合两处三角喷水管上的喷射水流一起使用能够对倾斜摆板上的沉积物质实施较为彻底有效的去除，清洁使用效果较佳。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明右侧三维结构示意图；
图3为本发明底部三维结构示意图；
图4为本发明反应箱内部结构示意图；
图5为本发明沉淀箱内部结构示意图；
图6为本发明沉淀箱底部结构示意图；
图7为本发明倾斜摆板结构示意图；
图8为本发明遮板关闭状态示意图；
图9为本发明遮板打开状态示意图；
图10为本发明系统流程图。
图中，部件名称与附图编号的对应关系为：
1、反应箱；101、进药管；2、沉淀箱；201、套管；202、螺纹堵管；203、齿条；204、挡块；3、三角喷水管；301、进水管；302、定位轴；4、聚泥罩；5、电机；501、搅拌部；6、倾斜摆板；7、遮板；701、同步撑连杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1至图10，本发明提供的一种实施例：一种村镇垃圾中转站渗滤液氮磷回收系统，包括反应箱1；反应箱1包括进药管101，反应箱1的底部焊接有连通一处沉淀箱2，且反应箱1与沉淀箱2均呈方形结构，沉淀箱2的高度是反应箱1高度的二分之一，反应箱1与沉淀箱2共同焊接组成了中转站的主体，反应箱1左右侧壁的顶端位置对称焊接连通有两排进药管101；两处三角喷水管3的底部开设有一排圆形凹槽，此一排圆形凹槽中螺纹固定有一排喷头，且两处三角喷水管3底部的两排喷头朝向一排倾斜摆板6喷射；
沉淀箱2；沉淀箱2的底部焊接有一处聚泥罩4，且沉淀箱2内部空间的顶端位置对称焊接有两处纵向三角喷水管3，沉淀箱2的内部还等距间隔转动安装有一排倾斜摆板6，两处三角喷水管3贴近顶置于一排倾斜摆板6的上方，两处三角喷水管3的底部均滑动安装有一排矩形遮板7，一排倾斜摆板6底部段的两侧位置对应与两排挡块204下摆抵靠接触；沉淀箱2还包括、齿条203，沉淀箱2的左右内壁上对称滑动安装有两处齿条203，此两处齿条203的首端段伸插置于两处套管201中；挡块204，沉淀箱2左右内壁的底部位置对称焊接有两排等距间隔的挡块204；反应箱1的中心处锁紧安装有一处电机5；三角喷水管3包括进水管301，两处三角喷水管3的左端焊接连通有两处进水管301，此两处进水管301贯穿通过反应箱1的左侧壁向外侧凸出延伸；
电机5；电机5包括搅拌部501，电机5的转轴上轴接有一处搅拌部501，此搅拌部501整体由中心转轴以及焊接于中心转轴上的四圈搅拌杆共同组成，且搅拌部501转动位于反应箱1内部；沉淀箱2包括套管201，沉淀箱2左侧壁的顶端位置对称焊接连通有两处套管201；螺纹堵管202，两处套管201上均螺纹封盖有一处螺纹堵管202，两处螺纹堵管202可将两处套管201螺纹密封，保证两处齿条203即使与沉淀箱2的侧壁贯穿配合，也能够对沉淀箱2实施较为彻底的密封，防止液体从两处齿条203与侧壁的贯穿处外渗至沉淀箱2外部。
遮板7，遮板7包括同步撑连杆701，两排遮板7上均焊接有一处同步撑连杆701，此两处同步撑连杆701的尾端与两处齿条203的尾端支撑焊接在一起。
进一步，一排倾斜摆板6转轴的左右两端对称套装有两排从动齿轮，两处齿条203对应与两排从动齿轮啮合接触，通过两排从动齿轮，可内外往复抽滑两处齿条203驱使一排倾斜摆板6同步正反摇摆与两排挡块204冲击接触，对一排倾斜摆板6上附着积攒的沉降析出物质进行振荡清洁，这配合两处三角喷水管3上的喷射水流一起使用能够对倾斜摆板6上的沉积物质实施较为彻底有效的去除，清洁使用效果较佳。
进一步，三角喷水管3包括定位轴302，两处三角喷水管3的两侧均焊接有一处定位轴302，两排遮板7对应两处三角喷水管3上的两组定位轴302滑动配合，两排遮板7可将两处三角喷水管3上处于闲置状态的两排喷头滑动遮挡封闭，避免沉降析出的固定粉末将喷头堵塞。
以300升工作体积的村镇垃圾中转站渗滤液氮磷回收反应箱为例，包括以下流程：
1)通过两排进药管泵入渗滤液原液，300升/次，初定泵流量50～150L/min；
2)通过两排进药管泵入磷酸二氢钠或磷酸二氢钾溶液，使渗滤液中氨氮和磷酸盐的摩尔浓度比为1:0.9～1.0；
3)通过外加氢氧化钠浓度，调节初定pH至8.5～9.0左右，泵入氯化镁溶液，使镁离子和氨氮的摩尔浓度比为1.1～1.2:1；
4)启动电机高速挡，使电机带动搅拌部做高速搅拌，搅拌时间为10min，搅拌过程中通过pH在线控制系统，使反应箱液体pH保持在9.5～10.0；
5)启动电机低速挡，使电机带动搅拌部做低速搅拌，搅拌时间为20min，搅拌过程中通过pH在线控制系统，使反应箱液体pH保持在9.5～10.0；
6)沉淀30～45min，开始固液分离，上清液排出至储存池或者下一步工艺中，沉降析出的晶体沉积于聚泥罩中；
7)将聚泥罩底部放料管上的阀门打开，一天只需打开-次，将下层磷酸铵镁沉淀混合物排出至收集桶；
8)人工从收集桶取出磷酸铵镁沉淀物，依次送入压滤、烘干、包装等装置中，将收集桶清理回用，并更换新的收集桶。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种村镇垃圾中转站渗滤液氮磷回收系统，其特征在于：回收系统，包括反应箱（1）；所述反应箱（1）包括进药管（101），所述反应箱（1）的底部焊接有连通一处沉淀箱（2），且反应箱（1）与沉淀箱（2）均呈方形结构，沉淀箱（2）的高度是反应箱（1）高度的二分之一，反应箱（1）与沉淀箱（2）共同焊接组成了中转站的主体，反应箱（1）左右侧壁的顶端位置对称焊接连通有两排进药管（101）；
沉淀箱（2）；所述沉淀箱（2）的底部焊接有一处聚泥罩（4），且沉淀箱（2）内部空间的顶端位置对称焊接有两处纵向三角喷水管（3），沉淀箱（2）的内部还等距间隔转动安装有一排倾斜摆板（6），两处三角喷水管（3）贴近顶置于一排倾斜摆板（6）的上方，两处三角喷水管（3）的底部均滑动安装有一排矩形遮板（7）；
所述反应箱（1）的中心处锁紧安装有一处电机（5）；
电机（5）；所述电机（5）包括搅拌部（501），所述电机（5）的转轴上轴接有一处搅拌部（501），此搅拌部（501）整体由中心转轴以及焊接于中心转轴上的四圈搅拌杆共同组成，且搅拌部（501）转动位于反应箱（1）内部;
两处所述三角喷水管（3）的底部开设有一排圆形凹槽，此一排圆形凹槽中螺纹固定有一排喷头，且两处三角喷水管（3）底部的两排喷头朝向一排倾斜摆板（6）喷射；
一排所述倾斜摆板（6）转轴的左右两端对称套装有两排从动齿轮，两处齿条（203）对应与两排从动齿轮啮合接触；一排所述倾斜摆板（6）底部段的两侧位置对应与两排挡块（204）下摆抵靠接触；
所述沉淀箱（2）还包括
齿条（203），所述沉淀箱（2）的左右内壁上对称滑动安装有两处齿条（203），此两处齿条（203）的首端段伸插置于两处套管（201）中；
挡块（204），所述沉淀箱（2）左右内壁的底部位置对称焊接有两排等距间隔的挡块（204）。
2.根据权利要求1所述的一种村镇垃圾中转站渗滤液氮磷回收系统，其特征在于：所述沉淀箱（2）包括
套管（201），所述沉淀箱（2）左侧壁的顶端位置对称焊接连通有两处套管（201）；
螺纹堵管（202），两处套管（201）上均螺纹封盖有一处螺纹堵管（202）。
3.根据权利要求1所述的一种村镇垃圾中转站渗滤液氮磷回收系统，其特征在于：所述三角喷水管（3）包括进水管（301），两处所述三角喷水管（3）的左端焊接连通有两处进水管（301），此两处进水管（301）贯穿通过反应箱（1）的左侧壁向外侧凸出延伸。
4.根据权利要求1所述的一种村镇垃圾中转站渗滤液氮磷回收系统，其特征在于：所述三角喷水管（3）包括定位轴（302），两处所述三角喷水管（3）的两侧均焊接有一处定位轴（302），两排遮板（7）对应两处三角喷水管（3）上的两组定位轴（302）滑动配合。
5.根据权利要求1所述的一种村镇垃圾中转站渗滤液氮磷回收系统，其特征在于：所述遮板（7）包括同步撑连杆（701），两排所述遮板（7）上均焊接有一处同步撑连杆（701），此两处同步撑连杆（701）的尾端与两处齿条（203）的尾端支撑焊接在一起。
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