一种含磷硫高浓度有机废水鸟粪石法资源化处理装置的制作方法

本实用新型涉及含磷硫废水处理技术领域，一种含磷硫高浓度有机废水鸟粪石法资源化处理装置。

背景技术：

农药、化工等行业在生产过程中会排放大量高浓度的含磷含硫有机废水，这类废水具有cod高，生物毒性大，生物降解性能差，处理难度大。如果直接排放到环境中，会造成环境中总磷、总硫、氨氮超标，使水体富营养化，对地下水、地表水造成污染，对环境造成极大的危害，影响人类生存。此外，磷和硫都是地球上不可再生的宝贵资源，如能有效回收废水中的磷和硫，不仅可以保护环境，可以实现经济可持续发展。

含磷硫的高浓度有机废水处理的工艺有物理法、化学法和生物法以及上述方法的组合应用。物理法一般作为预处理手段，降低废水处理难度，且极易产生二次污染。化学法是利用药剂将有机磷和硫氧化成无机磷和硫加以去除，具有应用范围广、效率高，但是存在易产生二次污染和不能完全使有机磷和硫彻底分解的缺点。生物法是微生物在体内酶或者分泌酶的作用下，将有机磷和硫大分子降解成无毒或低毒的小分子，具有成本低、无二次污染等优点，但微生物对环境敏感，降解的效率不高、难以处理高浓度有机废水。

综上，现有的含磷硫的废水处理工艺都存在不足，急需一种既可以高效、低成本处理含磷硫的高浓度有机废水，又可以实现磷和硫回收的处理装置。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型的第一个目的在于提供一种含磷硫高浓度有机废水处理装置，该装置具有适应性强、处理效率高、环境污染小的优点；本发明的第二个目的在于将废水中的磷和硫分别以鸟粪石和硫酸铵的形式回收，创造了经济效益。

所述的一种含磷硫高浓度有机废水鸟粪石法资源化处理装置，其特征在于包括焚烧系统、氨洗塔、结晶釜、压滤机和mvr蒸发结晶器，含磷硫高浓度有机废水送入焚烧系统在高温下焚烧，焚烧尾气从氨洗塔下部的进气口通入塔内，同时氨洗塔上部的进液口通入氨水，氨水与焚烧尾气逆向接触进行吸收，氨洗塔底部出液口排出的氨水吸收液通过管道送入结晶釜内；所述结晶釜顶部还通接有用于通入液碱以调节ph的第一进液管和用于通入硫酸镁溶液以进行结晶反应的第二进液管，结晶釜底部出液口与压滤机进液口通过管道连接；压滤机的滤饼出口排出鸟粪石晶体，压滤机的滤液出口排出的压滤机滤液输送至mvr蒸发结晶器中进行液体蒸发结晶处理制得硫酸铵产品。

所述的一种含磷硫高浓度有机废水鸟粪石法资源化处理装置，其特征在于所述焚烧系统包括依次管路连接的焚烧炉和余热回收装置，所述焚烧炉内设置有焚烧炉喷嘴，含磷硫高浓度有机废水经焚烧炉喷嘴向焚烧炉内喷雾并在高温下焚烧，焚烧尾气通过余热回收装置后实现降温处理，降温后的焚烧尾气再通入氨洗塔内进行氨洗。

所述的一种含磷硫高浓度有机废水鸟粪石法资源化处理装置，其特征在于所述焚烧炉上还设有空气管和辅助燃料管，以分别向焚烧炉内通入空气和辅助燃料，在焚烧炉内燃烧形成高温环境。

所述的一种含磷硫高浓度有机废水鸟粪石法资源化处理装置，其特征在于所述氨洗塔塔底还设置有循环泵，氨洗塔上端内部设有用于向下喷淋氨水的喷淋器；所述氨洗塔底部出液口分为两路，一路通过管道与结晶釜连接，将部分氨水吸收液通过管道送入结晶釜内；另一路通过循环泵与所述喷淋器进口由管道连接，以实现氨水对焚烧尾气的循环淋洗吸收；所述氨洗塔还通接有用于补入新鲜氨水的氨水进液管。

所述的一种含磷硫高浓度有机废水鸟粪石法资源化处理装置，其特征在于压滤机与mvr蒸发结晶器之间还设置有氧化釜，氧化釜顶部进气口通接有用于通入空气的空气管，压滤机的滤液出口与氧化釜顶部进液口由管道连接，以将压滤机滤液输送至氧化釜内与空气进行氧化反应；氧化釜内的混合液输送至mvr蒸发结晶器中进行液体蒸发结晶处理制得硫酸铵产品。

所述的一种含磷硫高浓度有机废水鸟粪石法资源化处理装置，其特征在于所述氧化釜上设有用于对其内部混合液进行搅拌的搅拌装置。

所述的一种含磷硫高浓度有机废水鸟粪石法资源化处理装置，其特征在于所述结晶釜上设有用于对其内部混合液进行搅拌的搅拌装置。

采用上述技术方案，本发明取得的有益效果是：

(1)本发明利用焚烧法在高温下，对有机磷和硫废水进行深度氧化，具生物毒性的有机磷和硫彻底氧化成无机磷（p2o5）和无机硫（so2/so3），磷和硫的去除率可高达99.9%，处理效果好，适应性强，适用范围广。其中的无机磷（p2o5）可溶于水中并反应生成磷酸成分。

(2)本发明能够实现有机磷和硫废水无害化处理的目的，不会产生二次污染。将废水中的磷和硫分别以鸟粪石和硫酸铵的形式回收，创造了经济效益。

(3)本发明的处理工艺容易实现工业化，所用设备占地面积小。

附图说明

图1为本发明含磷硫高浓度有机废水鸟粪石法资源化处理装置的结构示意图；

图1中：e01-焚烧系统，e02-焚烧炉，e03-余热回收装置，e04-氨洗塔，e05-循环泵，e06-结晶釜，e07-压滤机，e08-氧化釜，e09-mvr蒸发结晶器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例（参照图1）：一种含磷硫高浓度有机废水鸟粪石法资源化处理装置，包括焚烧系统e01、氨洗塔e04、结晶釜e06、压滤机e07、氧化釜e08和mvr蒸发结晶器e09，所述氨洗塔e04塔底还设置有循环泵e05，氨洗塔e04上端内部设有用于向下喷淋氨水的喷淋器；所述氨洗塔e04底部出液口分为两路，一路通过管道与结晶釜e06连接，将部分氨水吸收液通过管道送入结晶釜e06内；另一路通过循环泵e05与所述喷淋器进口由管道连接，以实现氨水对焚烧尾气的循环淋洗吸收；所述氨洗塔e04还通接有用于补入新鲜氨水的氨水进液管。

所述焚烧系统e01包括依次管路连接的焚烧炉e02和余热回收装置e03，所述焚烧炉e02内设置有焚烧炉喷嘴，含磷硫高浓度有机废水经焚烧炉喷嘴向焚烧炉e02内喷雾并在高温下焚烧，焚烧尾气通过余热回收装置e03后实现降温处理，降温后的焚烧尾气再通入氨洗塔e04内进行氨洗。

所述焚烧炉e02上还设有空气管和辅助燃料管，以分别向焚烧炉e02内通入空气和辅助燃料，在焚烧炉e02内燃烧形成高温环境。其中向焚烧炉e02内通入的辅助燃料可以是天然气或生物柴油，辅助燃料与空气在焚烧炉e02内燃烧形成高温环境，有利于含磷硫高浓度有机废水以喷雾进料的方式在焚烧炉e02内高温燃烧。

含磷硫高浓度有机废水送入焚烧系统e01在高温下焚烧，焚烧尾气从氨洗塔e04下部的进气口通入塔内，同时氨洗塔上部的进液口通入氨水，氨水与焚烧尾气逆向接触进行吸收，氨洗塔e04顶部出气口排出的氨洗尾气送入尾气处理系统。氨洗塔e04底部的氨水吸收液分为两路排出，一路通过管道送入结晶釜e06内，另一路通过循环泵e05重新从氨洗塔e04上端内部的喷淋器喷淋而下，进行循环喷淋吸收。

所述结晶釜e06顶部还通接有用于通入液碱以调节ph的第一进液管和用于通入硫酸镁溶液以进行结晶反应的第二进液管，结晶釜e06上设有用于对其内部混合液进行搅拌的搅拌装置。由此向结晶釜e06内加入液碱调节ph=7~9.5，在搅拌状态下加入硫酸镁溶液，在结晶釜内反应并析出晶体。结晶釜e06内的晶液混合物直接通入到压滤机e07内，通过压滤机e07进行压滤，压滤机e07的滤饼出口排出鸟粪石晶体（即六水合磷酸铵镁晶体）。

本申请的装置还包括氧化釜e08，这是因为在焚烧系统e01高温焚烧时，有机硫被深度氧化为硫氧化合物（so3/so2），其中的so2成分溶于碱性的氨水中形成亚硫酸根离子，最终压滤机e07排出的压滤机滤液中含有亚硫酸铵，因此在氧化釜e08中将其进一步氧化成硫酸铵成分。氧化釜e08顶部进气口通接有用于通入空气的空气管，氧化釜e08上设有用于对其内部混合液进行搅拌的搅拌装置，将压滤机滤液输送至氧化釜e08内与空气进行氧化反应；氧化釜e08内的混合液输送至mvr蒸发结晶器e09中进行液体蒸发结晶处理制得硫酸铵产品，mvr蒸发结晶器蒸出的气相经冷凝后送入污水处理系统，进行常规的污水处理。

本申请装置的工作原理是：

含磷硫高浓度有机废水在焚烧系统e01中高温焚烧（如900℃下），其中的有机磷和硫彻底氧化成无机磷（p2o5）和无机硫（so2/so3），焚烧尾气经降温处理后（如降温至200℃以下）通入到氨洗塔e04内进行吸收，焚烧尾气中的五氧化二磷成分和无机硫（so2/so3）溶于氨水中形成塔底氨水吸收液。其中氨洗塔顶部出气口排出的氨洗尾气中基本不含有机物，送入尾气处理系统进行常规处理即可（例如氨洗尾气中可能携带少量氨气，通过活性炭等进行吸附脱氨处理即可）。若初始的含磷硫高浓度有机废水中含有n元素，则氨洗塔顶部出气口排出的氨洗尾气中可能含有氮氧化物，进行常规的氮氧化物尾气处理即可（例如参照中国专利cn106880996a的处理方法）。

塔底氨水吸收液再部分通入结晶釜e06中，同时向结晶釜e06中添加液碱调节ph至7~9.5，在搅拌状态下加入硫酸镁溶液进行结晶反应，氨水吸收液中的磷酸根成分、铵根离子和镁离子反应生成六水合磷酸铵镁晶体（即鸟粪石）。再将结晶釜e06内的晶液混合物压滤后，收集得到鸟粪石产品，滤液进一步氧化处理（以将其中的亚硫酸铵氧化），最终通过液体蒸发结晶处理制得硫酸铵产品。mvr蒸发结晶器蒸出的气相经冷凝后，其中的cod值很低且基本不含盐分，送入污水处理系统进行常规处理即可（例如mvr蒸发结晶器蒸出的气相可能携带少量氨气，进行常规的蒸氨处理即可）。

通过上述工艺步骤，废水中的有机磷和有机硫分别制成了鸟粪石和硫酸铵肥料，整个工艺过程废水中的p元素和s元素的回收率均能达到99.9%以上。

本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。

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