专利名称：一种旋流式结晶除磷反应器的利记博彩app
技术领域：
本发明属除磷装置技术领域，特别是涉及一种旋流式结晶除磷反应器。
背景技术：
随着工农业的发展与人类生活水平的提高，大量含磷的城市污水、工业废水及农业(养殖)污水排入水体。以2008年为例，当年我国废水排放量为572. 0亿吨，按废水平均含磷浓度10mg/L计，全国含磷废水排放量为57. 20万吨，导致了严重的环境污染和生态破坏，突出表现为水体富营养化。2008年全国水环境质量状况指出我国湖泊富营养问题突出，在监测的沈个湖(库)中富营养化湖(库)占到46%。另一方面，磷是贡献于农业和工业发展的重要资源但其储量却十分有限，世界上探明的磷储藏量仅够人类使用100年左右。此外，国家“十二五”规划纲要也明确提出大力发展循环经济和加大环境保护力度，因此，废水除磷及其资源化技术已成为废水处理的发展趋势。废水除磷技术主要有化学沉淀法、生物除磷法、化学结晶法。化学沉淀法存在沉淀速度慢、固液分离差、污泥含水率高、难以回用等缺点；生物除磷技术存在对废水成分要求高(C N P = 100 5 1才能满足功能微生物的需求)，运行稳定性和灵活性较差，剩余污泥处理难和利用价值低等不足；化学结晶除磷技术是一类废水资源化除磷技术，它通过形成难溶的磷酸铵镁(MAP)晶体或磷酸钙盐晶体(HAP)来达到除磷与回收磷的目的。反应器是化学结晶除磷工艺的关键。国外曾涌现了一批除磷反应器，如DHV结晶反应器(DHV Crystalactor TM Pelletiser)、CSIR 流化床结晶柱(CSIR Fluiclised bed Crystallsation Column)禾口 Kurita 固定床结晶柱(Kurita Fixed Bed Crystallisation Column)等，国内除磷反应器则较少。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种旋流式结晶除磷反应器，实现颗粒结晶磷盐的快速分离。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种旋流式结晶除磷反应器， 由下至上包括底流区，水力旋流区和溢流区，所述的底流区包括底板，所述的底板上面连有下柱体；所述的下柱体上设有回收管和两个回流管；所述的水力旋流区包括倒喇叭口、锥体和中柱体；所述的倒喇叭口伸入底流区，其上端与锥体下端相连；所述的锥体伸入底流区，其上端与中柱体下端相连；所述的中柱体上端连有盖板；所述的盖板中间连有溢流管； 所述的溢流管下端伸入水力旋流区，上端伸入溢流区；所述的中柱体上面设有分别对称的两个进水口和两个加药口 ；所述的溢流区包括与盖板相连的上柱体；所述的上柱体中部设有填料层；所述的填料层上方设有排水堰；所述的上柱体上面设有清渣管和排水管；所述的清渣管的水平位置低于溢流管的溢流口的水平位置；所述的排水管与排水堰相连；所述的回收管的水平位置低于倒喇叭口的底流口的水平位置；所述的回流管的水平位置高于倒喇叭口的底流口的水平位置。
所述的底流区，水力旋流区和溢流区的体积比为1 0 3) (0.8 1)。所述的回流管与进水口相连。所述的倒喇叭口的锥角为90°。所述的锥体的锥角β为20 30°，锥底直径为7cm。所述的溢流管下端伸入水力旋流区的长度为中柱体长度的0. 2 0. 5倍，上端伸入溢流区的长度为6 9cm。填料层的有效体积占溢流区的0. 5倍。所述的回收管距离底板为5 13cm ；所述的回流管距离下柱体顶端为15 20cm。所述的清渣管距离盖板为4 6cm ；所述的排水管距离填料层为8 11cm。所述的进水口和两个加药口的截面为矩形25mmX5mm有益效果本发明由于充分结合了水力旋流器快速分离的特点，与传统反应器相比具有以下优点1)水力旋流区中，颗粒结晶磷盐通过外旋流经由底流口 00)进入底流区I，絮体结晶磷盐通过内旋流经由溢流口(19)进入溢流区III，可实现颗粒结晶磷盐的快速分离；2)颗粒结晶磷盐底流通过倒喇叭口(2)时，速度急剧下降，有效确保了颗粒结晶磷盐在底流区的沉淀效果；3)絮体结晶磷盐经由溢流口通过填料层(13)时，被吸附凝聚成颗粒结晶磷盐，进一步确保了反应器除磷效果；4)两个进水口(8)和两个加药口(16)分别对称布置，进水与加药逆向操作，有助于强化传质，增强反应速率；5)回流管⑷可与进水管⑶连接，实现回流功能，并可调节底流和溢流比例，确保出水达标排放；6)反应器便于模块化设计，适合不同规模的含磷废水处理。
图1为旋流式结晶除磷反应器结构示意图。图2为旋流式结晶除磷反应器结构A-A剖视图。图3为水力旋流区II的工作原理图。1.沉淀带；2.倒喇叭口 ；3.回流带；4.回流管；5.下柱体；6.锥体；7.中柱体；8.进水口 ；9.溢流管；10.上柱体；11.排水堰；12.排水管；13.填料层；14.盖板；15.清渣管；16.加药口 ； 17.回收管；18.底板；19.溢流口 ；20.底流口 ；21.外旋流；22.内旋流；23.盖下流。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1如图1所示，本发明为一种旋流式结晶除磷反应器，由下至上包括底流区I，水力旋流区II和溢流区III，所述的底流区I实现颗粒结晶磷盐沉淀功能；所述的水力旋流区 II实现颗粒与絮体结晶磷盐分离功能；所述的溢流区III实现絮体结晶磷盐颗粒化功能； 所述的底流区I包括底板18，所述的底板18上面连有下柱体5 ；所述的下柱体5上设有回收管17和两个回流管4 ；所述的水力旋流区II包括倒喇叭口 2、锥体6和中柱体7 ；所述的倒喇叭口 2伸入底流区I，其上端与锥体6下端相连；所述的锥体6伸入底流区I，其上端与中柱体7下端相连；所述的中柱体7上端连有盖板14 ；所述的盖板14中间连有溢流管9 ； 所述的溢流管9下端伸入水力旋流区II，上端伸入溢流区III ；所述的中柱体7上面设有分别对称的两个进水口 8和两个加药口 16，如图2所示，由于逆向操作，有助于强化传质，增强反应速率；所述的溢流区III包括与盖板14相连的上柱体10 ；所述的上柱体10中部设有填料层13 ；所述的填料层13上方设有排水堰11 ；所述的上柱体10上面设有清渣管15和排水管12 ；所述的清渣管15的水平位置低于溢流管9的溢流口 19的水平位置；所述的排水管12与排水堰11相连；所述的回收管17的水平位置低于倒喇叭口 2的底流口 20的水平位置；所述的回流管4的水平位置高于倒喇叭口 2的底流口 20的水平位置；所述的底流区I，水力旋流区II和溢流区III的体积比为1 2 3 0.8 1。所述的回流管4与进水口 8相连，经过回流带3，实现回流功能，据此调节底流和溢流比例；所述的倒喇叭口 2 的锥角β为90°，颗粒结晶磷盐通过倒喇叭口 2时，速度急剧下降，可有效实现液固分离； 所述的锥体6的锥角为20 30°，锥底直径为7cm ；所述的溢流管9下端伸入水力旋流区 II的长度为中柱体长度的0. 2 0. 5倍，上端伸入溢流区III的长度为6 9cm ；填料层13 的有效体积占溢流区III的0. 5倍；所述的回收管17距离底板18为5 13cm ；所述的回流管4距离下柱体5顶端为15 20cm ；所述的清渣管15)距离盖板14为4 6cm ；所述的排水管12距离填料层13为8 Ilcm ；所述的两个进水口 8和两个加药口 16的截面为矩形 25mmX5mm。本发明运行时，含磷废水通过进水口 8顺时针进入水力旋流区II，而药剂通过加药口 16逆时针进入水力旋流区11，药剂成分为400mg/L的CaCl2溶液，用酸碱调节反应液适宜的pH8 9。水力旋流区II的工作原理如图3所示，废水与药剂混合液在中柱体7上端沿侧面切向进入圆柱腔内，产生盖下流23，当混合物沿切向进入旋流器时，在旋流区II内产生高速旋转流场，由于流场压力的作用产生外旋流21和内旋流22，密度较大的颗粒磷酸盐在外旋转流场的作用下沿轴向向下运动，在到达锥体段时沿器壁向下运动，并通过底流口 20落入沉淀带1 ；密度较小的絮体磷酸盐在内旋转流场的作用下沿中心轴向向上运动， 然后由溢流口 19进入排水区，从而实现颗粒磷酸盐和絮体磷酸盐的快速分离。底流进入沉淀带1的颗粒磷酸盐可通过回收管17进行磷的资源化回收；溢流进入溢流区III的絮体磷酸盐在载体填料活性碳或石英砂等的吸附凝聚作用下进一步结晶长大，底流区I和溢流区 III共同确保反应器的除磷负荷和废水的达标排放。此外，本发明还可通过调节回流比控制溢流与底流比，实现不同含磷浓度废水的处理。
权利要求
1.一种旋流式结晶除磷反应器，由下至上包括底流区(I)，水力旋流区(II)和溢流区(III)，其特征在于，所述的底流区(I)包括底板(18)，所述的底板(18)上面连有下柱体(5)；所述的下柱体( 上设有回收管(17)和两个回流管；所述的水力旋流区(II)包括倒喇叭口 O)、锥体(6)和中柱体(7)；所述的倒喇叭口(2)伸入底流区(I)，其上端与锥体(6)下端相连；所述的锥体(6)伸入底流区(I)，其上端与中柱体(7)下端相连；所述的中柱体(7)上端连有盖板(14)；所述的盖板(14)中间连有溢流管(9)；所述的溢流管(9)下端伸入水力旋流区(II)，上端伸入溢流区(III)；所述的中柱体(7)上面设有分别对称的两个进水口(8)和两个加药口(16)；所述的溢流区(III)包括与盖板(14)相连的上柱体(10)；所述的上柱体(10)中部设有填料层(13)；所述的填料层(13)上方设有排水堰(11)；所述的上柱体(10)上面设有清渣管(1 和排水管(1 ；所述的清渣管(1 的水平位置低于溢流管(9)的溢流口(19)的水平位置；所述的排水管(12)与排水堰(11)相连；所述的回收管(17)的水平位置低于倒喇叭口(2)的底流口 00)的水平位置；所述的回流管的水平位置高于倒喇叭口(2)的底流口 00)的水平位置。
2.根据权利要求1所述的一种旋流式结晶除磷反应器，其特征在于，所述的底流区(1)，水力旋流区(II)和溢流区(III)的体积比为1 0 3) (0.8 1)。
3.根据权利要求1所述的一种旋流式结晶除磷反应器，其特征在于，所述的回流管(4)与进水口⑶相连。
4.根据权利要求1所述的一种旋流式结晶除磷反应器，其特征在于，所述的倒喇叭口(2)的锥角为90°。
5.根据权利要求1所述的一种旋流式结晶除磷反应器，其特征在于，所述的锥体(6)的锥角β为20 30°，锥底直径为7cm。
6.根据权利要求1所述的一种旋流式结晶除磷反应器，其特征在于，所述的溢流管(9)下端伸入水力旋流区(II)的长度为中柱体(7)长度的0. 2 0. 5倍，上端伸入溢流区(III)的长度为6 9cm。
7.根据权利要求1所述的一种旋流式结晶除磷反应器，其特征在于，填料层(13)的有效体积占溢流区(III)的0.5倍。
8.根据权利要求1所述的一种旋流式结晶除磷反应器，其特征在于，所述的回收管(17)距离底板(18)为5 13cm ；所述的回流管⑷距离下柱体(5)顶端为15 20cm。
9.根据权利要求1所述的一种旋流式结晶除磷反应器，其特征在于，所述的清渣管(15)距离盖板(14)为4 6cm ；所述的排水管距离填料层(13)为8 Ilcm0
10.根据权利要求1所述的一种旋流式结晶除磷反应器，其特征在于，所述的进水口⑶和两个加药口(16)的截面为矩形25mmX5mm。
全文摘要
本发明涉及一种旋流式结晶除磷反应器，由下至上包括底流区，水力旋流区和溢流区，所述的底流区包括底板，底板上面连有下柱体；所述的下柱体上设有回收管和回流管；所述的水力旋流区包括倒喇叭口、锥体和中柱体；所述的倒喇叭口伸入底流区，其上端与锥体下端相连；所述的锥体伸入底流区，其上端与中柱体下端相连；所述的中柱体上端连有盖板；所述的盖板中间连有溢流管；所述的中柱体上面设有分别对称的两个进水口和两个加药口；所述的溢流区包括与盖板相连的上柱体；所述的上柱体中部设有填料层；所述的填料层上方设有排水堰；所述的上柱体上面设有清渣管和排水管。本发明可实现颗粒结晶磷盐的快速分离，适合不同规模的含磷废水处理。
文档编号C02F1/52GK102372353SQ201110220619
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者柳建设, 王兆慧, 谢学辉, 陈小光 申请人:东华大学